Numerical study of ion acceleration and plasma jet formation in the interaction of an intense laser beam normally incident on an overdense plasma
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We present a numerical study of the acceleration of ions in the interaction of a high intensity circularly polarized laser beam normally incident on an overdense plasma target, and the subsequent formation of neutral plasma ejected toward the rear side of the target. We compare the results obtained from two different numerical codes. We use an Eulerian Vlasov code for the numerical solution of the one-dimensional relativistic Vlasov-Maxwell set of equations, for both electrons and ions, and a particle-in-cell code applied to the same problem. We consider the case when the laser free space wavelength λ0 is greater than the scale length of the jump in the plasma density at the target plasma edge Ledge (λ0 ≫ Ledge), and the ratio of the plasma density to the critical density is such that n/ncr ≫ 1. The ponderomotive pressure due to the incident high-intensity laser radiation pushes the electrons at the target plasma surface, producing a sharp density gradient at the plasma surface, which gives rise to a charge separation. The resulting electric field accelerates the ions that reach a free streaming expansion phase, where they are neutralized by the electrons. A neutral plasma jet is thus ejected toward the rear side of the target. Two cases are studied: In the first case, the laser intensity rises to a maximum and then remains constant, and in the second case, the laser intensity is a Gaussian-shaped pulse. The results show substantial differences in the phase-space structure of the ions and the electrons between these two cases. There is good agreement between the quantitative macroscopic results obtained by the two codes, and good qualitative agreement between the results showing the kinetic details of the phase-space structures. The low noise level of the Eulerian Vlasov code allows a more detailed representation of the phase-space structures associated with this system, especially in the low density regions of the phase-space where ions are accelerated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».