تاثیر طول مقیاس چگالی بر پراکنش و گرمایش پلاسما در برهم کنش نسبیتی لیزر با پلاسمای کم-چگال

در این مقاله، تاثیر شیب چگالی پلاسما بر تولید ذرات پرانرژی و پراکنش تپ درون پلاسمای کم چگال برای دو تپ کوتاه و بلند  و  با استفاده از کد ذره در سلول 1D-3V  مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. یافته ها نشان دادند که طول تپ لیزر و شیب چگالی می توانند بر تولید ذرات پرانرژی و پراکنش تپ درون پلاسما موثر باشند، به طوری که، شبیه سازی اثر طول تپ نشان می دهد که در برهم کنش تپ کوتاه تر با پلاسمای کم چگال، الکترون های پرانرژی تری تولید می شوند. هم چنین، از میان سه شیب چگالی پله ای، شیب تند و ملایم، در پلاسما با شیب چگالی پله ای، الکترون ها به انرژی های بزرگ تری نسبت به دو مقیاس دیگر دست می یابند. تحلیل فوریه ی طیف تابشی کل نشان می دهد که رشد مدهای الکترومغناطیسی برای پلاسمای با شیب پله ای بیشینه و در شیب چگالی ملایم کمینه مقدار را دارد.هم چنین، تحول های زمانی تابع توزیع انرژی الکترون ها و یون های پلاسما نیز مورد مطالعه قرار گرفت؛ نتیجه ها نشان می دهند پرانرژی ترین ذره ها (الکترون و یون) مربوط به طول تپ کوتاه تر لیزر و به ازای شیب چگالی پله ای است.