بررسی اثر نمایه چگالی هدف در شتاب دهی لیزری پروتون

سازوکار رایج شتاب د هی لیزری پروتون، شتاب دهی با میدان غلافی از پشت هدف (TNSA) است. در این کار هندسه هدف آلومینیمی به کار رفته در برهم کنش پالس لیزر شدت بالا با پلاسما مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. هدف، با نمایه پشتی پله‏ ای و نمایی با طول مقیاس‏ه ای متفاوت تا μm 0/85 به عنوان ورودی در کد شبیه ‏سازی دو بعدی ذره‏ای به کار رفته و نتایج توزیع انرژی پروتونی آن‏ها با هم مقایسه شده‏ اند. نتایج نشان می ‏دهد با تغییرات هموار پشت هدف، انرژی پروتونی کاهش یافته و این امر به علت کاهش دامنه میدان الکتروستاتیکی در پشت هدف است. به علاوه، یک طول مقیاس آستانه وجود دارد که با افزایش بیش تر این کمیت، انرژی پروتونی تغییر نکرده و توزیع انرژی‏ های باریکه پروتون تقریبا بر هم منطبق می ‏شوند. انتشار میدان عرضی لیزر و توزیع انرژی الکترونی یکسان برای دو هدف با سطح پشتی پله ‏ای و نمایی با طول مقیاس μm 0/67 نیز مشاهده شد.