شتاب دادن پروتون ها در فلز مس به وسيله ليزر پرتوان و بررسي ناپايداري رشته اي در پلاسما

چكيده فارسي :

چكيده با توجه به محدوديتهايي كه شتابدهندههاي خطي دارند و به دنبال اختراع ليزرهايي از مرتبهي پتاوات 1015 W شتابدهندههاي هستهاي بر پايهي برهمكنش ليزر پالسما در دههي گذشته بسيار مورد توجه قرار گرفتهاند در اين نوع شتابدهندهها ابتدا پالس ليزر پرتوان به هدف برخورد ميكند قسمتي از هدف كه مورد تابش ليزر قرار گرفته به سرعت يونيده شده و به پالسما تبديل ميشود در اثر جدايي بار ميدان الكتريكي بسيار قوي از مرتبهي 1012 V m داخل پالسما ايجاد ميشود كه اساس شتابدهي ذرات در اين نوع شتابدهندهها است الكترونها و يونهاي شتاب داده شده در شتابدهندههاي هستهاي در زمينههاي مختلفي مانند همجوشي به روش اشتعال سريع و پزشكي كاربرد دارند توليد و شتاب يونها با استفاده از تابش ليزر پرتوان به ورقههاي نازك هدف در طول دههي گذشته بسيار مورد توجه قرار گرفته است باريكههاي يوني منتشر شده به خصوص پروتونها شامل تعداد زيادي ذره 3101 0101 با انرژيهاي در حد MeV هستند با ورود پالس ليزر به داخل پالسما الكترونها تحت تأثير ميدان الكتريكي موج ورودي نوسان ميكنند و يونها به دليل لختي فرصت پاسخگويي به اين نوسانها را ندارند بنابراين جدايي بار بين يونها و الكترونها منجر به بهوجود آمدن يك ميدان الكتريكي اختاللي ميشود كه با فركانسي برابر با فركانس موج فرودي نوسان ميكند زنش ايجاد شده بين ميدان الكتريكي موج ورودي و و ميدان اختاللي ناشي از جدايي بارها باعث ايجاد نيروي پاندرماتيو ميشود نيروي پاندرماتيو منجر به تغييرات موضعي شدت الكتروني پالسما ميشود اين امر خواص نوري پالسما را در مناطقي كه پالس ليزر حضور دارد تغيير ميدهد به دنبال آن انتشار پالس ليزر و در نهايت شكل خود پالس ليزر تغيير ميكند اختالالت بهوجود آمده در پالس ليزر فرودي باعث بهوجود آمدن ناپايداري رشتهاي ميشود اين ناپايداري سبب شكسته شدن باريكه به رشتههايي ميشود در اين پاياننامه با استفاده از كد شبيهسازي دوبعدي ذره در جعبه XOOPIC برهمكنش پالس ليزر فمتوثانيه با هدف جامد مس را شبيهسازي كرديم در اين شبيهسازي يك پالس ليزر با شدت 2 1022 W cm را يكبار به ورقهي مسي و بار ديگر به ورقهي آلومينيم با ضخامت 515 نانومتر تابانديم و رشد رشته شدن باريكهي ذرات شتاب گرفته را مورد بررسي قرار داديم با اجراي برنامهي شبيهسازي مشاهده كرديم كه ناپايداري رشتهاي منجر به رشته شدن باريكهي ذرات توليدي در ورقههاي مس و آلومينيم شده و در نتيجه شدت باريكهي توليدي كاهش مييابد اما رشد رشته شدن در ورقهي آلومينيم بيشتر از رشد رشته شدن در ورقهي مس است واژههاي كليدي همجوشي هستهاي دوتريم تريتيم امواج پالسما پالس ليزر فمتوثانيه شتابدهي ذرات باردار ناپايداري رشتهاي و برنامهي شبيهسازي دو بعدي ذره در جعبه XOOPIC

احمدوند، زهرا

شتاب دادن پروتون ها در فلز مس به وسيله ليزر پرتوان و بررسي ناپايداري رشته اي در پلاسما

همجوشي هسته اي دوتريم- تريتيم , امواج پلاسما , پالس ليزر فمتوثانيه , شتاب دهي ذرات باردار , ناپايداري رشته اي و برنامه ي شبيه سازي دو بعدي ذره در جعبه (XOOPIC)