دانلود کتب، جزوات و مقالات فیزیک

مقدمه: در اثر برهمکنش پالسهاي ليزري پرتوان با اهداف فلزي، پلاسمايي با دماي بسيار بالا (چند صد ev تا چندين (kev  توليد مي شود که منبع بسيار مناسبي براي تابش اشعه ايکس است. اشعه ايکس توليد شده از پلاسما در بخشهاي مهمي نظير ليتوگرافي، پزشکي، بيولوژي،(Inertial Confinement Fusion)  ICF و علوم فضايي اهميت ويژه اي دارد. در تمام اين کاربردها هرچه شدت اشعه ايکس توليد شده بيشتر باشد يا به طور دقيقتر هر چه ميزان تبديل انرژي پالس ليزر به اشعه ايکس بيشتر باشد از نظر عملي مطلوب تر خواهد بود. به همين دليل در سالهاي اخير توليد اشعه ايکس از پلاسما و بررسي روشهاي افزايش توليد آن بسيار مورد توجه قرار گرفته است.
هدف: شبيه سازي تابش اشعه ايکس از پلاسماي ليزري و بررسي تاثير استفاده از پيش پالس ليزري بر ميزان تابش.
روش بررسي: روش انجام تحقيق بر پايه شبيه سازيهاي اتمي است. ابتدا پلاسماي حاصل از برهمکنش پالس ليزري پرتوان با يک هدف فلزي شبيه سازي مي شود. آنگاه پس از به دست آمدن مشخصات پلاسما به خصوص دما و دانسيته الکتروني، تابش اشعه ايکس با استفاده از معادلات مربوط به مکانيزم هاي مختلف شبيه سازي مي شود. در نهايت تاثير استفاده از يک پيش پالس ليزري با اصلاح برنامه هاي کامپيوتري مورد استفاده بررسي خواهد شد.
نتايج: مشاهده گرديد که لايه هاي عميق تر هدف، در زمان هاي بزرگتر، تحت تاثير برهم کنش ليزر قرار گرفته، دما و دانسيته الکتروني آنها افزايش مي يابد. براي يک پالس ليزري به طول50 ps  و شدت 10¹⁵W/cm² دما از مرتبه چند صد ev و دانسيته الکتروني از مرتبه 10²³cm^-3 در عرض هدف حاصل شد. در لايه هايي که دانسيته الکتروني و به خصوص دما مقادير قابل توجهي دارند، توليد اشعه ايکس بيشتر است. همچنين، پهناي پالس  (FWHM)اشعه ايکس توليد شده در حدود همان پالس ليزر استفاده شده يعني 50 ps است. مشاهده شد که به هنگام استفاده از پيش پالس ليزري، يک مقدار بهينه براي تاخير زماني (فاصله زماني بين پيش پالس و پالس اصلي) وجود دارد که در آن بيشترين مقدار اشعه ايکس توليد مي شود. اين مقدار بهينه هنگاميکه نسبت شدت پيش پالس به پالس اصلي برابر 0.01 و 0.001 باشد به ترتيب حدود 400 ps و  1700 psبدست آمد. همچنين محاسبات نشان دادند که ميزان افزايش اشعه ايکس با کاهش شدت پيش پالس، بيشترمي شود.
نتيجه گيري: پهناي پالس اشعه ايکس گسيل شده از پلاسماي ليزري در حدود همان پالس ليزر استفاده شده است. سپس نشان داده شد که استفاده از يک پيش پالس ليزري با شدت و فاصله زماني مناسب نسبت به پالس اصلي مي تواند گسيل اشعه ايکس را به ميزان قابل توجهي تقويت کند. مشاهده شد که يک مقدار بهينه براي تاخير زماني وجود دارد که در آن بيشترين مقدار اشعه ايکس توليد مي شود. اين مقدار بهينه به شدت پيش پالس استفاده شده بستگي دارد.

 نسخه قابل چاپ