بررسی گسیل فوتون‌های پرانرژی در برهمکنش تک پالس و دو پالس متقابل فوق پرتوان لیزر با پلاسما

در این مقاله گسیل فوتون‏ های پرانرژی در برهمکنش تک پالس لیزر و دو پالس متقابل لیزر با پلاسمایی با چگالی اولیه نزدیک بحرانی با استفاده از شبیه سازی ذره در سلول یک بعدی بررسی شده است.شدت لیزرها به گونه‏ ای انتخاب شده است که پدیده الکترودینامیکی گسیل فوتون حائز اهمیت باشد.گسیل فوتون در برهمکنش تک پالس با پلاسما در ابتدا با گذشت زمان افزایش و پس از رسیدن به یک مقدار بیشینه روندی کاهشی دارد.در برهمکنش دو پالس متقابل لیزر نیز، گسیل فوتون قبل از برخورد دو پالس مشاهده گردید و پس از برخورد دو پالس متقابل به یکدیگر به مقدار بیشینه خود می‏ رسد که نشان دهنده اهمیت پراکندگی کامپتون معکوس است.نتایج نشان می‏ دهد که بیشینه چگالی فوتون‏ های گسیل شده دو پالس متقابل لیزر بزرگتر از تک پالس لیزر است. رفتار تکانه الکترون‏ ها و فوتون‌ها نیز به ازای برهمکنش تک پالس لیزر و دو پالس متقابل لیزر با پلاسما بررسی شده است.

investigating high-energy photon emission in the interaction of single-pulse and two counter-propagating pulse ultra-power lasers with plasma

abstract- in this paper, the emission of high-energy photons in the interaction of a single laser pulse and two counter-propagating laser pulses with the near critical density plasma has been investigated using 1d particle in cell simulation. the intensity of the lasers is chosen in such a way that the electrodynamic phenomenon of photon emission is important. photon emission in single pulse interaction with plasma initially increases with time and then decreases after reaching a maximum value. in the interaction of two counter-propagating laser pulses, the photon emission was observed before the collision of two pulses, and after the collision of two counter-propagating pulses, it reaches its maximum value, which indicates the importance of compton backscattering. the results show that the maximum density of photons emitted two counter-propagating laser pulses is greater than that of a single laser pulse. the momentum behavior of electrons has also been investigated for the interaction of a single laser pulse and of two counter-propagating laser pulses with plasma.