مطالعه شبیه‌سازی اثرات لیزر‌های دو پالسی بر برهمکنش لیزر فمتوثانیه با خوشه آرگون

در این تحقیق برهمکنش پالس‌های لیزر فمتوثانیه شدید با نانو خوشه‌های آرگون در چارچوب مدل نانوپلاسما بررسی شده است. طبق مدل نانوپلاسما، یونیزاسیون، گرمایش و انبساط خوشه در حین برهمکنش لیزر-خوشه و بعد از آن اتفاق می‌افتد. تولید الکترون‌های پرانرژی یکی از نتایج این نوع برهمکنش است. وقتی شدت لیزر فمتوثانیه افزایش می‌یابد، انرژی، چگالی و فشار هیدرودینامیکی الکترون‌ها بیشتر می‌شود. نشان داده شد که وقتی از لیزرهای دو پالسی در برهمکنش استفاده می‌شود، انرژی، چگالی و فشار هیدرودینامیکی الکترون‌ها در مقایسه با برهمکنش با لیزرهای تک پالسی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. نتایج نشان داد در صورت استفاده از لیزرهای دو پالسی به جای لیزرهای تک پالسی در برهمکنش لیزر با خوشه‌های اتمی در شدت‌های مساوی بهبود یونیزاسیون و افزایش انرژی الکترون‌ها اتفاق می‌افتد و همچنین فشار هیدرودینامیکی نیز تا 39% بهبود می‌یابد. تاثیر زمان تاخیر بین دو پالس نیز بررسی شد و مشخص گردید که با انتخاب زمان تاخیر مناسب می‌توان الکترون‌های با انرژی بالاتری به دست آورد.

simulation study of double - pulse lasers effects on the interaction of femtosecond laser with argon cluster

the interaction of intense femtosecond laser pulses with argon nanoclusters is investigated in the framework of the nanoplasma model. according to the nanoplasma model, ionization, heating and, expansion of the cluster occurs during and after the laser-cluster interaction. the production of energetic electrons is one of the results of this type of interaction. as the intensity of the femtosecond laser increases, the energy, density of the electrons, and hydrodynamic pressure, increase. it is shown that using the double-pulse lasers in interaction, the mentioned quantities are significantly modified compared to the interaction with the single-pulse lasers. the use of double-pulse lasers instead of single-pulse lasers in interaction with atomic clusters at equal intensities improves ionization and increases the energy of electrons, and also the hydrodynamic pressure is improved by 39%. the influence of delay time between two pulses also is investigated. it is found that by choosing the suitable delay time higher energy electrons can be obtained.