گرمایش الکترون ها توسط امواج صوتی الکترومغناطیسی تولید شده در برهمکنش پالس لیزر و پلاسمای مغناطیده

thesis
abstract

در این پایان نامه به شبیه سازی عبور پالس لیزر از یک محیط پلاسمای همجوشی با استفاده از روش ذره در جعبه پرداخته و پراکندگی رامان تحریکی و گرمایش الکترون های محیط توسط این پراکندگی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی بر محیط پلاسما، تولید امواج سوت کش الکترومغناطیسی و نقش آنها در گرمایش الکترون های محیط در جهت عمود بر میدان مغناطیسی خارجی را مشاهده نمودیم. قبل از این که به طور عمیق وارد بحث برهم کنش لیزر پلاسما شویم، نیازمندیم که بندانیم میرایی لانداو چیست. میرایی لانداو که به آن میرایی بدون برخورد نیز گفته می شود از تبادل انرژی میان امواج و ذرات پلاسما نتیجه می گردد. در این پایان نامه در مشاهده میرایی لانداو، اختلالی کوچک به منظور مشاهده نمودن میرایی انرژی الکترواستاتیکی اعمال کردیم. در بحث لیزر همجوشی، کنترل رشد ناپایداری ها ویژگی لازم در رسیدن به صورت مستقیم یا غیر مستقیم به طرح همجوشی می باشد. پراکندگی رامان تحریکی تنها یکی از این ناپایداری هاست که می تواند با تولید الکترون های پرانرژی، نقشی اساسی در پیش گرمایش قلب راکتور همجوشی داشته باشد. در پراکندگی رامان تحریکی پس رو، که در زمان ها و مکان های اولیه ورود پالس لیزر به محیط پلاسما انجام می-گیرد، اموج پلاسمای الکترونی تولید شده با سرعت فاز پایین، با گیراندازی الکترون های محیط سبب انتقال انرژی به این ذرات می گردند. این الکترون ها با گیرافتادن در دامنه امواج پلاسمای الکترونی تولید شده در پراکندگی رامان پیش رو، به دلیل سرعت فاز بالای این امواج، تا انرژی های بالاتر گرمادهی می شوند. این گرمایش دو مرحله ای در نواحی از محیط پلاسمای همجوشی که هر دو نوع پرکندگی در حال وقوعند از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. این شبیه سازی عددی نشان می دهد که در برهم کنش پالس لیزر در حال انتشار در جهت میدان مغناطیسی خارجی، در کنار امواج هیبریدی بالا، پالس لیزر می تواند طیف گسترده ای از امواج سوت کش با فرکانس زیر فرکانس سیکلوترونی الکترونی را تهییج نماید. مکانیزم گرمایش الکترون ها توسط طیفی گسترده از امواج به شدت تحت تاثیر رابطه پاشاندگی نوسانات پلاسمای نسبیتی می باشد. در این حالت هنگامی که طیف سرعت فاز امواج سوت کش به اندازه کافی گسترده باشد، می توان در توصیف گرمایش الکترون ها از چارچوب تئوری شبه خطی استفاده نمود. در این شبیه سازی گرمایش الکترون ها در جهت عمود بر انتشار پالس لیزر قابل مشاهده می باشد. کد الکترومغناطیسی نسبیتی دو بعدی xoopic در برهم کنش پلاسما مورد استفاده قرار گرفت. قسمت شی گرا کد، به منظور ساده سازی در گسترش و ایجاد فیزیک جدید در کد اصلی پیاده سازی شده است. این کد شامل هندسه های دکارتی و استوانه ای می باشد. این کد همچنین می تواند شبیه سازی های الکترواستاتیکی و الکترومغناطیسی را شامل گردد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

شبیه سازی ذره ای شتاب دادن الکترون ها در پلاسمای کم چگال

یکی از پدیده هایی که در برهم کنش لیزر-پلاسما، زمانی که توان لیزر به اندازه کافی قوی باشد، قابل مشاهده است، تولید امواج دنباله پلاسما با دامنه بزرگ و با سرعت فاز نزدیک به سرعت نور است. با استفاده از این امواج پلاسما، که در واقع یک اختلال چگالی الکترونی پلاسماست، می توان یک الکترون را تا انرژی های بالا، بیش از1tw ، شتاب داد. این روش شتاب دادن الکترون ها توسط پالس لیزر کوتاه و پر شدت به lwfa (lase...

full text

شتابدهی مستقیم الکترون توسط لیزر از کانال پلاسمایی کم چگال مغناطیده

در این مقاله به بررسی شتابدهی طولی الکترون توسط پالس لیزر گاوسی در کانال پلاسمایی کم‌چگال و در حضور میدان مغناطیسی عرضی می‌پردازیم. پارامترهایی مانند دامنه وزاویه قطبش پالس لیزر، چگالی پلاسما و شدت میدان مغناطیسی تأثیر قابل توجهی بر دینامیک الکترونها دارند. نشان داده شده که حضور میدان مغناطیسی در کانال سبب افزایش آستانه‌ی چگالی لازم برای شروع شتابدهی الکترون می‌شود. با بررسی وابستگی شتاب الکترو...

full text

بررسی گرمایش الکترونی در برهم کنش های لیزر - پلاسما

در این مقاله عبور پالس لیزر از یک محیط پلاسمای همجوشی با استفاده از روش ذره در جعبه شبیه ‎ سازی شده است. همچنین پراکندگی رامان تحریکی و گرمایش الکترون ‎ های محیط توسط این پراکندگی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی بر محیط پلاسما، تولید امواج سوت ‎ کش الکترومغناطیسی و نقش آنها در گرمایش الکترون ‎ های محیط در جهت عمود بر میدان مغناطیسی خارجی را مشاهده نمودیم. در پراک...

full text

گذر امواج الکترومغناطیسی از پلاسمای چگال ناهمگن

در این مقاله به بررسی چگونگی عبور امواج الکترومغناطیسی از لایة پلاسمای سرد ابرچگال ناهمگن در حضور میدان مغناطیسی پرداخته می­شود. پلاسمای ابرچگال نمونه‌ای از یک مادة چپگرد است، و عبور موج الکترومغناطیسی از آن ناشی از برانگیختگی مدهای سطحی پلاسما می­باشد. در اینجا ساختار خاصی از پلاسمای چگال معرفی می‌شود و به‌طور ویژه نشان داده می‌شود که امواج سطحی به‌خوبی می­توانند در دو سمت آن برانگیخته شوند و ...

full text

ارزیابی سیگنالهای امواج فراصوتی تولید شده توسط لیزر در دو رژیم ترموالاستیک و فرسایش

یکی از روش‌های تولید امواج فراصوتی جهت کاربرد در آزمون‌های فراصوتی، فرود یک تپ لیزری کوتاه بر سطح نمونه است. شناسایی و ارزیابی سیگنالهای امواج تولید شده یکی از دغدغه‌های موجود در این زمینه است.در اثر این فرآیند موج فراصوتی در دو رژیم گوناگون ترموالاستیک (گسترش گرمایی) و فرسایش تولید می‌شود.در این مقاله ابتدا به شبیه‌سازی سیگنالهای موج فراصوتی در هر دو رژیم پرداخته و سپس سیگنالهای تولید شده در آ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده فیزیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023