‌‌تأثیر طول مقیاس چگالی بر پراکنش و گرمایش پلاسما در برهم‌کنش نسبیتی لیزر با پلاسمای کم-چگال

در این مقاله، تأثیر شیب چگالی پلاسما بر تولید ذرات پرانرژی و پراکنش تپ درون پلاسمای کم­چگال برای دو تپ کوتاه و بلند  و  با استفاده از کد ذره در سلول 1D-3V  مورد بحث و بررسی قرار می­گیرد. یافته­ها نشان دادند که طول تپ لیزر و شیب چگالی می­توانند بر تولید ذرات پرانرژی و پراکنش تپ درون پلاسما مؤثر باشند، به طوری که، شبیه­سازی اثر طول تپ نشان می­دهد که در برهم­کنش تپ کوتاه­تر با پلاسمای کم­چگال، الکترون­های پرانرژی­تری تولید می­شوند. هم­چنین، از میان سه شیب چگالی پله­ای، شیب تند و ملایم، در پلاسما با شیب چگالی پله­ای، الکترون­ها به انرژی­های بزرگ­تری نسبت به دو مقیاس دیگر دست می­یابند. تحلیل فوریه­ی طیف تابشی کل نشان می­دهد که رشد مدهای الکترومغناطیسی برای پلاسمای با شیب پله­ای بیشینه و در شیب چگالی ملایم کمینه مقدار را دارد.هم­چنین، تحول­های زمانی تابع توزیع انرژی الکترون­ها و یون­های پلاسما نیز مورد مطالعه قرار گرفت؛ نتیجه­ها نشان می­دهند پرانرژی­ترین ذره­ها (الکترون و یون) مربوط به طول تپ کوتاه­تر لیزر و به ازای شیب چگالی پله­ای است.