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Impactos hidrodinámicos de pulsos cortos de láser en plasmas

Autores: Fiore, Gaetano; De Angelis, Monica; Fedele, Renato; Guerriero, Gabriele; Jovanovi, Duan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Impacto
Pulso láser
Plasma
Densidad
Intensidad
Aceleración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Determinamos condiciones que permiten la simplificación de la descripción del impacto de un pulso láser corto y arbitrariamente intenso en un plasma frío en reposo. Si tanto la densidad inicial del plasma como el perfil del pulso tienen simetría plana, entonces límites superiores coincidentes sobre las variaciones máximas y relativas de la densidad inicial, así como sobre la intensidad y duración del pulso, garantizan una evolución estrictamente hidrodinámica del fluido de electrones sin rotura de ondas o calentamiento del vacío durante toda su interacción con el pulso, mientras que los iones pueden considerarse inmóviles. Utilizamos un modelo plano completamente relativista desarrollado recientemente mediante el cual el sistema de las ecuaciones diferenciales parciales de Lorentz-Maxwell y continuidad se reduce a una familia de sistemas altamente no lineales pero desacoplados de ecuaciones de Hamilton no autónomas con un grado de libertad, la coordenada tipo luz en lugar del tiempo como variable independiente, y nuevas estimaciones a priori (facilitadas por el uso de una función de Liapunov) de las soluciones en términos de los datos de entrada (es decir, la densidad inicial y el perfil del pulso). Si el radio del punto láser es finito y no es demasiado pequeño, las mismas conclusiones se aplican a la parte del plasma cercana al eje de simetría cilíndrica. Estos resultados pueden ayudar a simplificar drásticamente el estudio de mecanismos de aceleración extrema de electrones.

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