فیزیک کاربردی ایران (May 2021)
مقاله پژوهشی: بررسی پدیدۀ اختلاط فازی در حضور میدانهای مغناطیسی همگن و غیرهمگن در برهم‌کنش لیزر پالسی فوق کوتاه با پلاسما با استفاده از شبیه‌سازی ذرهای دوبُعدی
Abstract
بررسی مسئلۀ گرمایش پلاسما به دلیل کاربردهای گستردۀ آن از جمله پیشگرمایش پلاسما در حوزۀ گداخت محصورسازی لختی و گداخت محصورسازی مغناطیسی حائز اهمیت است. با عبور تپ لیزری پرشدت و فوق کوتاه از پلاسمای رقیق، بر اثر نیروی پاندرماتیو لیزری، موج پلاسمایی در پشت تپ لیزری و در راستای طولی ایجاد می‌شود. انرژی لیزر از طریق برهم‌کنش موج برانگیخته شده با ذرات پلاسما به محیط پلاسما انتقال داده می‌شود که به گرمایش پلاسما می‌انجامد. با افزایش شدت لیزر و چگالی پلاسما، پدیدۀ شکست موج ایجاد شده و بیش‌ترین گرمایش پلاسما در این دامنه اتفاق میافتد. در این مقاله، تأثیر اعمال میدان مغناطیسی همگن در دامنههای کمتر از دامنۀ شکست موج در امواج پلاسمای ناشی از انتشار تپ لیزری پرشدت و فوق کوتاه در پلاسمای رقیق با روش شبیه‌سازی ذرهای دوبعدی بررسی می‌شود. نتایج نشان میدهد که اِعمال این میدان مغناطیسی سبب اعوجاج و شکست امواج پلاسما بر اثر پدیدۀ اختلاط فازی می‌شود. علاوه بر این، نتایج شبیه‌سازی نشان میدهد با اِعمال میدان مغناطیسی غیرهمگن اثرات شکست موج سریعتر از حالت همگن ظاهر میشوند. بنابراین، در شدتهای متوسط لیزری و چگالیهای پلاسمای کم، میتوان با اعمال میدانهای مغناطیسی همگن و غیرهمگن به بیشینۀ گرمایش پلاسما دست یافت.
Keywords
