بررسي مسئله خود كانونگي باريكه ليزري با قطبش دايروي در پلاسماي مغناطيده داغ با استفاده از تقريب شبه خنثي

Self-focusing of intense circularly-polarized laser beam in the hot magnetized plasma in the quasi-neutral limit

در اين مقاله مسئله خود كانونگي باريكه ليزري با قطبش دايروي در پلاسماي مغناطيده داغ بررسي شده است. با استفاده از معادلات نسبيتي دو سيالي انتشار باريكه ليزري پر شدت با قطبش دايروي در راستاي ميدان مغناطيسي خارجي بحث شده است. معادله غير خطي توصيف كننده بر هم كنش باريكه ليزري با پلاسماي مغناطيده داغ در تقريب شبه خنثي كه براي پلاسماي داغ صادق مي باشد به دست آمده است. با بسط چگالي جريان غير خطي و حفظ جملات مرتبه دوم، پديده خود كانونگي باريكه ليزري با قطبش دايروي راستگرد و چپگرد مورد بررسي واقع شده است. تحولات لكه ليزري با نمايه گوسي براي هر دو قطبش در نظر گرفته شده و تاثير دما و اندازه ميدان مغناطيسي خارجي بر كيفيت خود كانونگي مطالعه شده است. همچنين تاثير قطبش بر خود كانونگي بررسي شده و نشان داده شده است كه كيفيت خود كانونگي براي قطبش راستگرد بهتر است.

In this paper the problem of self-focusing of intense laser beam in the hot magnetized plasma is studied. Using a relativistic two-fluid model, the propagation of intense circularly-polarized laser beam along the external magnetic field is considered. The nonlinear equation describing the interaction of laser beam with magnetized hot plasma in the quasi-neutral approximation, that is valid for hot plasma, is derived. Expanding the nonlinear terms of current density and saving only the second order nonlinear terms, we investigated the self-focusing phenomenon for right- and lefthanded circularly polarized laser beam. The evolution of laser beam spot size with Gaussian profile for both polarizations is considered and the effect of the temperature and the magnitude of external magnetic field on the selffocusing quality is studied. Also, the effe ct of polarization on the self-focusing is considered and it shown that the quality of self-focusing for right-hand polarization is better