شتاب دهی الکترون در موجبر پلاسمایی و بررسی اثر فرکانس برخورد بر دینامیک و مسیر حرکت الکترون

شتاب دهی ذرات باردار از جمله الکترون، پروتون و.... از شاخه های مهم و کاربردی علم فیزیک محسوب می شود به گونه ای که در گرایشهای مختلف فیزیک از جمله فیزیک هسته ای، فیزیک انرژیهای بالا، فیزیک اتمی مولکولی و... شتاب دهی مورد توجه قرار می گیرد. همچنین شتاب دهی ذرات باردار کاربردهای فراوانی در دیگر شاخه ها از جمله علم مواد، پزشکی، محیط زیست، صنعت، دفاعی و نظامی و.... دارد. لذا در قرن اخیر تلاش های فراوانی به منظور طراحی، ساخت و توسعه شتاب دهنده ها صورت گرفته است. این تلاشها با محدودیتها و موانعی روبرو است که یکی از آنها محدودیت در گرادیان شتاب دهی به ذره باردار است به طوری که حداکثر گرادیان شتاب دهی به mev/m100 محدود خواهد شد. این محدودیت ناشی از محدودیت در اعمال میدان الکتریکی به علت وقوع تخلیه الکتریکی در میدان های قوی است. به طور خاص در شتاب دهنده های خطی راهکارهای مختلفی برای حل این مشکل مورد توجه قرار گرفته است که یکی از آنها شتاب دهی ذرات در موجبرهای پلاسمایی است. هنگامی که موجبر را از پلاسما پر می کنیم به این علت که پلاسما یونیده است نگرانی درمورد تخلیه الکتریکی نخواهیم داشت و می توانیم میدانهای قویی را به منظور شتابدهی بیشتر ذره به کاربریم. پلاسما بسته به شرایطی که بر آن اعمال خواهد شد واکنش های متفاوتی خواهد داشت و مشخصه های پلاسما متفاوت خواهد بود که این مشخصه ها بر پارامترهای شتاب دهی مانند گرادیان شتاب دهی و یا مسیر حرکت ذره تاثیر گذار خواهد بود. از جمله این مشخصه ها برخوردی یا غیر برخوردی بودن پلاسما است. لذا در این پایان نامه سعی شده است که به بررسی اثر فرکانس برخورد پلاسما بر دینامیک و مسیر حرکت الکترون پرداخته شود.