بررسی دینامیک الکترون نسبیتی در کانال یونی در حضور ویگلر پیچشی و میدان ‏مغناطیسی مایل خارجی

در این مقاله شتاب الکترون و دینامیک نسبیتی آن در یک کانال یونی ایجاد شده حین عبور پالس لیزر در پلاسما، تحت تاثیر ‏میدان‌های مغناطیسی ویگلر پیچشی و مایل خارجی، پتانسیل بار فضایی یون و موج پلاسمایی به صورت تحلیلی و عددی مورد ‏بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر دینامیک الکترون نسبیتی، معادلات نیروی لورنتس سه بعدی هستند. برای تحلیل ‏عددی معادلات به دست آمده، از یک کد تک ذره نسبیتی سه بعدی و روش رانگ کوتای مرتبه چهارم استفاده شده است. نتایج ‏عددی نشان می‌دهند دینامیک الکترون نسبیتی در کانال یونی و بهره‌ انرژی آن به طور قابل توجهی تحت تاثیر میدان مغناطیسی مایل ‏خارجی، ویگلر پیچشی و همچنین بار فضایی یون قرار می‌گیرند. نتایج به دست آمده در این مقاله می‌تواند در طراحی شتاب‌دهنده‌‏های پلاسمایی با ابعاد کوچک بسیار حائز اهمیت باشند‏.

Relativistic electron dynamics in ion channel guiding in the presence of a helical ‎wiggler and an external oblique magnetic field ‎

In this paper, the electron acceleration and its relativistic dynamics in an ionchannel formed due to the laser pulse propagation through the plasma and under influence of the ion channel spacecharge and a heliacal wiggler as well as the oblique magnetic field have been investigated. The equations for investigation of the electron dynamics are the treedimension Lorentz equations. For analytical analysis of the obtained equations, a threedimension single particle code and forth order RungeKutta method is used as well. The electron energy gain and the relativistic electron dynamics drastically are affected by the ionchannel potential and the helical wiggler and also the external oblique magnetic field. The results of this paper can be significant in the selection of the appropriate parameters for plasmabased accelerators design.