Pic simulation of electron acceleration in a wake field generated by a high-power laser pulse in plasma

Abstract

Acceleration in a plasma wake field is simulated with 2D axially symmetric hybrid PIC code. The dependence of the parameters of the accelerated electrons on the laser pulse duration (at a given pulse energy) is studied and the range of pulse duration values for efficient electron acceleration is found.

В настоящей работе процессы ускорения электронов в кильватерной волне моделируются с помощью двумерного аксиально-симметричного гибридного численного кода, использующего метод частиц в ячейках. На основании проведенных численных расчетов определены зависимости параметров ускоренных электронов от длительности лазерного импульса (при заданной его энергии) и найдены области оптимальных значений длительности импульса, отвечающие наиболее эффективной генерации ускоренных электронов.

У дійсній роботі процеси прискорення електронів у кільватерній хвилі моделюються за допомогою двовимірного аксіально-симетричного гібридного чисельного коду, що використає метод часток в осередках. На підставі проведених чисельних розрахунків визначені залежності параметрів прискорених електронів від тривалості лазерного імпульсу (при заданій його енергії) і знайдені області оптимальних значень тривалості імпульсу, що відповідають найбільш ефективної генерації прискорених електронів.