تاثیر طول موج لیزر در تولید باریکه الکترونی حاصل از برهمکنش لیزر با هدف

در این مقاله برهمکنش دو پالس لیزر فمتوثانیه ای با شدت های یکسان و طول موج های nm800 و  nm1064با هدف دتریم با کمک کد دوسیالی مقایسه می شوند. در برهمکنش لیزر با شدت های بالا، الکترون ها تحت تاثیر نیروی پاندرماتیو و نیروی الکتروستاتیک یون ها، در راستای انتشار باریکه، حرکت نوسانی دارند. مشاهده می شود که سرعت الکترون های حاصل از طول موج nm1064 حدود ده برابر سرعت الکترون های پالس  nm800 خواهد بود. همچنین مقایسه چگالی جریان الکترونی نشان می دهد که الکترون های حاصل از طول موج بلندتر در مدت زمان بیشتری در بیشینه چگالی جریان خود خواهند بود و در عمق بزرگتری از پلاسما نفوذ می کنند. سپس مقایسه دمای الکترون ها نشان می دهد که بیشینه دمای الکترون های تولیدی با پالس بلندتر، دو برابر بیشینه دمای الکترون های پالس دیگر است. از طرفی الکترون های حاصل از پالس کوتاه تر، مدت زمان کمتری در بیشینه دمای خود قرار دارند و عمدتا در دمایی برابر با 25% دمای الکترون های حاصل از nm1064 هستند.

The effect of laser wavelength in electron beam generated by laser-target interaction

In this article, the interaction of two femtosecond laser pulses with same intensities and different wavelengths is compared. In the interaction of high power lasers with the plasma, the electrons are accelerated by ponderomotive force. Due to this force and the electrostatic force, the electrons oscillate in the laser propagation direction. In this work, the interaction is studied by GENUINE two-fluid hydrodynamic code. It is found that the electron velocity by the 1064nm laser is more than ten times higher than the electron velocity by the 800 nm laser. Furthermore, the electron current created by two lasers is compared. The electron beams generated by 1064nm wavelength have deep penetration in the plasma and they stay in maximum current density for more interaction time. Moreover, the comparison of the electron temperature shows that the maximum temperature of the electrons created by 1064nm is twice bigger than other pulse. Also, the electrons produced by 800nm wavelength stay in the maximum value for little time, so they almost are in the temperature equal to 25% of the electron temperature by 1064nm laser.