تشعشعات نسبیتی غیرعادی ناشی از برهمکنش شدید لیزرها با آینه های پلاسما

فعل و انفعالات بین پالس های لیزری شدید و آینه های پلاسما به دلیل اثرات جالبی که ایجاد می کنند، مورد توجه چندین مطالعه فیزیک اخیر بوده است. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این فعل و انفعالات می‌توانند یک فرآیند فیزیکی غیرخطی به نام هارمونیک‌های مرتبه بالا ایجاد کنند که با انتشار تابش فرابنفش شدید (XUV) و فلاش‌های کوتاه نور لیزر (یعنی پالس‌های آتوثانیه‌ای) مشخص می‌شود.

محققان زیرساخت نور شدید ERIC در جمهوری چک و دانشگاه اوزاکا در ژاپن اخیراً یک انتقال شگفت‌انگیز را کشف کرده‌اند که در طول فعل و انفعالات شدید رخ می‌دهد. لیزر پالس ها و آینه های پلاسما این انتقال، که با انتشار غیرعادی تشعشعات XUV منسجم مشخص می‌شود، در یک مقاله تشریح شد. منتشر شده که در نامه معاینه فیزیکی.

آینه های نوسان نسبیتی مفهومی جذاب با پتانسیل بسیار زیاد برای یک آتوثانیه شدید هستند. نبض مارسل لاماخ، یکی از محققانی که این مطالعه را انجام داده است، به Phys.org گفت.

ما برخی از مفروضات انجام شده در کار قبلی را دوباره بررسی کردیم و متوجه شدیم که خود مدولاسیون قوی می تواند در طول برهمکنش شدید لیزر-آینه رخ دهد، و خواص پرتو فرابنفش شدید ساطع شده از سطح (XUV) را تغییر دهد، که سپس می تواند پخش شود. بطور غیرعادی در امتداد یک سطح.”

این کشف جالب توسط لاماخ و همکارانش هنگام آزمایش پیش‌بینی‌های کارهای قبلی در این زمینه انجام شد. این تیم شبیه‌سازی‌های عددی و چند بعدی مختلف از ذرات در سلول‌ها را با وضوح بسیار بالا با هدف درک بهتر تعامل بین الکترون‌ها و یون‌ها در طول برهم‌کنش پلاسمای چگالی جامد با لیزرهای شدید انجام دادند.

لاماچ گفت: “یکی از فوری ترین پیامدهای کار ما این است که باید دقت زیادی در انتخاب هدف و کنترل پیش از پلاسما برای جلوگیری از از دست دادن انسجام مکانی-زمانی در هارمونیک های بالا بازتاب داده شود.”

از آنجایی که متوجه شدیم تابش تعدیل شده توسط ناپایداری نسبیتی می تواند کارآمدتر از هارمونیک های بالای بازتاب شده در محدوده XUV باشد، این تابش همچنین می تواند به عنوان یک منبع بالقوه بسیار کارآمد XUV در نظر گرفته شود که به چنین کنترل دقیقی از شرایط تجربی نیاز دارد. به عنوان دستیابی به بازدهی بالای انتشار XUV.”

انتشار تشعشعات XUV که لاماچ و همکارانش در شبیه سازی های خود مشاهده می کنند، خاصیت منحصر به فرد و جالبی دارد. به طور خاص، محققان دریافتند که مطابقت دارد تابش – تشعشع به موازات سطح آینه پلاسما منتشر می شود. محاسبات اضافی این انتشار غیرعادی را با نوسانات لیزری نانوخوشه‌های الکترونی نسبیتی که از ناپایداری‌های سطح پلاسما سرچشمه می‌گیرد، مرتبط می‌کند.

لاماخ افزود: “ما معتقدیم پتانسیل جالبی برای کنترل بالقوه این خودتدولاسیون آینه وجود دارد، جایی که می توان انسجام بهبود یافته را برای تولید XUV منسجم با باند باریکتر در مراحل اولیه ناپایداری سطح به دست آورد.”

این کار اخیر توسط Lamach و همکارانش بینش جدیدی را در مورد آن جمع آوری کرد فرآیندهای فیزیکی ناشی از تعامل بین پالس های لیزر شدید و پلاسما آینه. نتایج شبیه‌سازی‌های محققان به زودی می‌تواند راه را برای تحقیقات بیشتر در مورد بررسی انتشارات غیرعادی که آنها مشاهده کرده‌اند، هموار کند و به طور بالقوه منجر به اکتشافات جدید جالبی شود.

© 2023 Science X Network