اثر تغییر شکل پالس چرپ شده بر میدان عقبه لیزری

روش های متفاوتی برای شتابدهی الکترون در پلاسمای رقیق پیشنهاد شده است. یکی از این روش ها، شتابدهی از طریق ایجاد میدان عقبه لیزری می باشد. در این روش یک پالس کوتاه با فرکانسی بزرگتر از فرکانس پلاسما باعث ایجاد نوسانات پلاسمایی در عقب پالس می شود که به نوسانات پلاسما در این حالت میدان عقبه می گویند. یکی از کاربردهای مهم میدان های عقبه لیزری شتاب الکترون ها یا یونها با گرادیان شتاب بالا است. این پروژه به دنبال روشی برای تقویت میدان عقبه در برهمکنش غیرخطی پالس کوتاه لیزری با پلاسما یکنواخت در یک بُعد می باشد. مدلی که در این پروژه مورد استفاده قرار گرفته است بر مبنای معادلات سیالی نسبیتی پلاسمای سرد و معادلات ماکسول است. پالس لیزری از ابتدا بصورت یک پالس چرپ شده خطی با فرکانس درنظر گرفته شده است که پارامتر چرپ می باشد. با اصلاح شکل معادلات حاکم بر تحول پالس و میدان عقبه بصورت تحلیلی، تأثیر همزمان چرپ شدگی و تغییر شکل پالس بر دامنه میدان عقبه مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده در این پروژه نشان می دهند که دامنه میدان عقبه برای پالسی با چرپ شدگی مناسب بطور قابل توجهی رشد خواهد کرد. به طور مثال برای پلاسمایی با چگالی که معادل با طول موج پلاسمای است و یک پالس لیزری با ، طول موج ( )، پارامتر چرپ و طول پالس ، در زمان دامنه پتانسیل میدان عقبه به رسیده است. در حالیکه این مقدار برای پالس غیر چرپ، بدون در نظر گرفتن اثر تغییر شکل پالس بدست می آید. همچنین نتایج موید آن است که دامنه میدان عقبه نسبت به حالتی که اثر تغییر شکل پالس درنظر گرفته نشده باشد، بطور قابل ملاحظه ای رشد می کند.