تحلیل و بررسی خودکانونی باریکه لیزر پرشدت در پلاسمای گرم مغناطیده‌ی غیر ماکسولی

در سال‌های اخیر پیشرفت‌های چشمگیر در زمینه‌ی تولید و انتشار باریکه‌های لیزری با شدت‌های بالا در رژیم نسبیتی منجر به جلب توجه و علاقه‌ی محققان برای پژوهش در زمینه‌ی برهمکنش پالس لیزر با پلاسما شده است. از سویی برهمکنش پالس لیزر پرشدت با پلاسما موجب آثار غیرخطی مهمی می‌شوند که در تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای مانند همجوشی هسته‌ای کاربردهای فراوانی دارند. یکی از مهم‌ترین این آثار، خودکانونی شدن پالس لیزر توسط پلاسما می‌باشد. در نتیجه با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش خودکانونی غیرخطی پالس لیزری با قطبش‌های خطی و دایروی در پلاسما‌هایی با شرایط ویژه مورد مطالعه قرار گرفت. از این رو، خودکانونی پالس لیزر پرشدت در یک پلاسما ی داغ مغناطیده غیریکنواخت با تابع توزیع غیرماکسولی در رژیم نسبیتی بررسی شد و اثرات میدان مغناطیسی غیریکنواخت، دمای ذرات و تابع توزیع غیرماکسولی بر روی همگرایی باریکه لیزر مورد تحقیق قرار گرفت. بدین منظور با استفاده از معادلات ماکسول و معادله سیالی نسبیتی اندازه حرکت، معادله موج غیرخطی انتشار پالس لیزر در پلاسما حاصل شد و سپس با به کاربردن تکنیک بسط وابسته به چشمه معادله تحول برای لکه لیزر بدست آمد. نتایج حاصل از حل عددی معادله تحول نشان داد که خودکانونی باریکه لیزر در پلاسما با تابع توزیع غیرماکسولی در حضور میدان مغناطیسی خارجی افزایش می‌یابد و نقش الکترون‌های کاپا در کاهش اندازه لکه لیزر و همگرا کردن باریکه لیزر بسیار بیشتر از یون‌های پلاسما می‌باشد. نتایج عددی نشان می‌دهد نقش الکترون‌های داغ در کانونی شدن پالس لیزر بسیار بیشتر از یون‌های داغ می‌باشد. بطور کلی کیفیت خودکانونی پالس لیزر در پلاسمای غیر ماکسولی نسبت به پلاسمای ماکسولی بیشتر می‌باشد و طول خودکانونی پالس لیزر در پلاسما تا چندین برابر طول ریلی افزایش می‌یابد و همچنین پدیده خودکانونی سریعتر و قویتر اتفاق می‌افتد.