شتابگیری الکترونها توسط امواج صفیری (سوتکش) در برهم کنش لیزر- پلاسما

مساله شتابگیری ذرات باردار توسط امواج یک مساله اساسی در فیزیک پلاسما می باشد. پیشرفت های اخیر در ساخت لیزرهای توان بالا، امکان بررسی نظری و تجربی تولید امواج با سرعت فاز بزرگ وشتابدهی ذرات توسط این امواج را تا صدها مگاالکترون ولت انرژی فراهم کرده است. امواج صفیری، امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار پایین هستند که در طول خطوط میدان مغناطیسی در مگنتوسفر زمین منتشر می شوند. برای این منظور در این پروژه، ابتدا درباره انواع مکانیسم های تولید میدان های مغناطیسی، از جمله اثر فاراده، اثر فاراده ی معکوس و ... بحث کرده ایم. در ادامه از آنجاییکه در حضور میدانهای مغناطیسی بسیار بالا، شتاب دهی توسط امواج آلفن دارای اهمیت زیادی می باشد، مساله شتابدهی الکترون ها توسط امواج آلفن را مطرح کرده ایم و نشان داده ایم که مولفه ای از میدان الکتریکی که در امتداد میدان مغناطیسی می باشد، باعث شتابدهی الکترون می شود. به همین ترتیب، به دلیل اهمیت شتابدهی الکترونها توسط امواج صفیری در حضور میدانهای مغناطیسی پایین، مساله شتابدهی الکترونها توسط این امواج (امواج صفیری) را مورد بحث قرار داده ایم، و همچنین انرژی جنبشی الکترونها در طی فرآیند شتابدهی را هم در نمایه گاوسی و هم در نمایه لورنتسی محاسبه، و نتایج حاصله را در قالب نمودارهایی مورد بررسی قرار داده ایم. از بررسی نمودارهای مربوطه در هر دو نمایه، همانطور که انتظار داشتیم، افزایش انرژی جنبشی الکترونها در طی فرآیند شتاب دهی توسط امواج صفیری، تا انرژی های بسیار بالا در محدوده مگا الکترون ولت و بیشتر را بدست آوردیم.