14218

برهم كنش ليزر با پلاسما

1401

دكتر شهاب نوروزيان علم-دكتر بيژن غفاري قمي

دكتر فرهاد بختياري

بر هم كنش ليزر با پلاسما و مكانيزم تابش تراهرتز توليد تابش تراهرتز پرتوان بر اساس اندركنش ليزر - پلاسما، به دليل وجود اثرات غير خطي قوي در پلاسما و تاثير ناپذيري پلاسما مورد توجه محققان قرار گرفته است. همانطور كه گفته شد، براي اولين بار همستر و همكارانش در سال 1993 به صورت تجربي اين بر هم كنش را مورد مطالعه قرار دادند. آنها در آزمايشات خود با تابش پالس ليزري پرتوان و اعمال نيروي پاندروماتيو به ذرات، ذرات باردار پلاسما را شتابدار نمودند. اثرات غير خطي مهم¬ترين مكانيسم توليد تابش تراهرتز توسط اندركنش ليزر - پلاسما مي¬باشند همانطور كه مي¬دانيم، طيف الكترومغناطيسي از برهمكنش پالس¬هاي ليزر فمتوثانيه با مواد مختلف توليد شده و به نوع ماده و شدت پالس تابشي وابسته است. ليزر فمتوثانيه، نيروي محركه¬اي را به الكترون¬هاي پلاسما اعمال مي¬كند كه با مدت زماني پالس ليزر نسبت مستقيم دارد. از طرفي يك گذار الكترومغناطيسي قوي در پلاسما ايجاد مي¬شود كه دليل آن اختلاف چگالي بين يون¬ها و بارهاي الكتريكي است. نيروي محركه وزني غير خطي بوده و با گراديان شدت متناسب است كه نتيجه آن ايجاد چگالي جريان غير خطي و در نهايت (بنابر معادله چهارم ماكسول) و توليد ميدان الكتريكي مي¬شود. از طرفي، طبق معادله پواسون، ميدان الكتريكي توليدي باعث ايجاد چگالي جريان خطي مي¬شود. براي داشتن چگالي جريان كه منبع اصلي توليد تابش تراهرتز است، اولين قدم جفت شدگي با منبع تابش و مدهاي پلاسما بوده و با ناهمگني پلاسما كامل مي¬شود. در اثر زنش دو باريكه¬ي ليزر و اختلاف فركانسي بين آن¬ها تابش تراهرتز صورت مي¬گيرد. امواج ليزر با حركت در پلاسما باعث نوساني شدن چگالي الكترونهاي پلاسما و توليد جريان غيرخطي مي¬شود.

11/18/2023 12:00:00 AM

85080

1403/09/14

Laser interaction with plasma

پلاسما , ليزر , نيروي پاندروماتيو , ترا هرتز

plasma , laser , pondermotive force , terahertz