Mechanismy urychlování elektronů v předplazmatu hustého terče

Abstract

Práce se zabývá interakcí vysoce intenzivních laserových pulzů s předplazmatem hustého terče. Předplazma se tvoří samovolně před hustým terčem při dopadu spontánně emitovaného záření, které obvykle předchází hlavnímu pulzu. Během interakce hlavního pulzu s předplazmatem dochází k urychlení elektronů, a to zejména pomocí mechanismu DLA a stochastického ohřevu. Tyto mechanismy jsou v práci zkoumány pomocí 2D Particle-in-cell simulací. Pozorované jevy v simulacích jsou srovnány s teorií interakce laserových pulzů a plazmatu. Dále je diskutován vliv jednotlivých urychlujících mechanismů na energie a teploty urychlených elektronů v závislosti na délce předplazmatu.

This thesis deals with the interaction of high-intensity laser pulses with the preplasma of a dense target. The preplasma is formed spontaneously in front of the dense target irradiated by a spontaneously emitted radiation that usually precedes the main pulse. During the interaction of the main pulse with the preplasma, electrons are accelerated, mainly by means of the DLA mechanism and stochastic heating. These mechanisms are investigated in the thesis using 2D Particle-in-cell simulations. The observed phenomena in the simulations are compared with the theory of the interaction of laser pulses and plasma. Furthermore, the influences of individual accelerating mechanisms on the energies and temperatures of the accelerated electrons are discussed, depending on the length of the preplasma.