تاثير تابش سينكروترون بر انرژي الكترون‌ها در برهم‌كنش فرانسبيتي ليزر با پلاسماي كم چگال

The influence of synchrotron radiation on the energy of the electrons in ultra relativistic laser interaction with under-dense plasma

در اين مقاله تاثير تابش‌هاي سينكروترون پر انرژي بر انرژي الكترون‌ها در برهم‌كنش ليزر فوق پرتوان با پلاسماي كم چگال توسط شبيه‌سازي ذره در سلول در يك بعد مورد بررسي قرار گرفته است. شبيه‌سازي‌ها براي ليزر با شدت W/cm2 1023×2 و پروفايل زماني گوسي با پهناي كل در نصف بيشينه (FWHM) fs 15 و fs 5/32 انجام شده است. انرژي قطع فوتون‌هاي بوجود آمده در برهمكنش پالس fs 15 بيش از دو برابر انرژي قطع فوتون‌هاي حاصل از پالس fs 5/32 بدست آمد و براي هر دو پالس، الكترون‌ها تا مرتبه چندين گيگا الكترون ولت شتاب مي‌گيرند. محاسبات نشان مي‌دهند كه لحاظ نمودن اثرات تابش سينكروترون، منجر به كاهش حدود 1 گيگا الكترون ولتي انرژي قطع الكترون‌ها مي‌شود.

The influence of high energy synchrotron radiations on the energy of the electrons in ultra high power laser interaction with under dense plasma has been investigated using one dimensional particle in cell code simulation. Laser with peak intensity and Gaussian temporal profile with FWHM=15 fs and 32.5 fs were considered in the simulations. The cut off energy of the photons produced by 15 fs pulse is twice as big as the one produced by 32.5 fs pulse and electrons accelerate up to multi GeV for both pulses. The results show that considering the effects of synchrotron radiation results in about 1 GeV reduction of the cut off energy of electrons.