تاثیر پهنای پالس لیزری بر ناپایداری پراکندگی رامان در پلاسما

پراکندگی تحریکی رامان یک ناپایداری پارامتریک است که در آن یک موج بلند دامنه الکترومغناطیسی فرودی به یک موج الکتروستاتیک پلاسمایی (یا موج بار فضا) و یک موج الکترومغناطیس دیگر واپاشیده می شود.هرگاه موج الکترومغناطیسی واپاشیده در خلاف جهت موج اولیه (موج پمپ) حرکت کند به آن پس پراکندگی رامان می گویند. در این حالت نرخ رشد موج واپاشیده نسبت به حالتی که دو موج هم راستا هستند بیشتر است. آزمایشات فراوان وقوع این ناپایداری در اندرکنش پالس های کوتاه لیزری در پلاسما را مورد تایید قرار داده است. این پدیده یک مکانیسم اساسی در لیزر های الکترون آزاد، گرمایش اولیه پلاسما در ماشینهای همجوشی پلاسما و نیز روشی برای تقویت پالسهای کوتاه لیزری در داخل پلاسما می باشد.همچنین از آن می توان برای کوتاه تر کردن نیم پهنای امواج لیزری استفاده کرد. در این پایان نامه تاثیر تغییرات پهنای پالس بر دینامیک رشد ناپایداری رامان بررسی می شود.ابتدا ضمن مطالعه ی مقدماتی به فرمول بندی مسئله پرداخته و معادلات غیر خطی مسئله حاصل شده اند. در رژیم خطی معادله ی پاشندگی به دست آمده و در رژیم غیر خطی با استفاده از نرم افزار fortran این پدیده شبیه سازی شده و اثر پهنای پالس لیزری بر دینامیک مسئله بررسی شده است. تاثیر نیم پهنای پالس لیزری بر نرخ رشد موج دانه و نیز دینامیک ذرات مورد بررسی واقع شده است. مشاهده می شود با افزایش نیم پهنا نرخ رشد افزایش پیدا می کند ولی در شدت بالا (شدت های نسبیتی ضعیف) با افزایش نیم پهنا نرخ رشد کاهش پیدا می کند.