Dokument: Dynamik relativistischer solitärer Strukturen bei Laser-Plasma-Wechselwirkung
| Titel: | Dynamik relativistischer solitärer Strukturen bei Laser-Plasma-Wechselwirkung | |||||||
| Weiterer Titel: | Dynamics of relativistic solitary structures in laser-plasma-interaction | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=10204 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20090126-112609-8 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. Lehmann, Götz [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Spatschek, Karl-Heinz [Gutachter] Prof. Dr. Pukhov, Alexander [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | relativistic laser plasma interaction, relativistic solitons, relativistic solitary structures, wake-field, wave-breaking, transversal instability, longitudinal instability, numerical simulations | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik | |||||||
| Beschreibungen: | Die Arbeit handelt von der Erzeugung und der Dynamik relativistischer solitärer Strukturen, wie sie bei der Wechselwirkung von relativistischer Laserstrahlung mit Plasma erzeugt werden können. Die Dynamik wird auf der Basis von Solitonenlösungen der relativistischen Fluid-Maxwell Gleichungen behandelt. Mit Hilfe von numerischen Simulationen wird eine lineare Stabilitätsrechnung für verschiedene Solitonen durchgeführt.
Es werden sowohl longitudinale, als auch transversale Instabilitäten diskutiert. Um Aussagen über die nichtlineare Entwicklung dieser Störungen treffen zu können, werden nichtlineare Simulationen verwendet. Im Allgemeinen lässt sich zeigen, dass im Fall der transversalen Instabilität Vorhersagen durch die lineare Stabiltätsanalyse für das nichtlineare Regime möglich sind. In Folge einer longitudinalen Instabilität kann relativistisches Wellenbrechen von elektrostatischen Plasmaoszillationen auftreten. Dieses Phänomen wird durch eine Plasmabeschreibung in Lagrange´schen Koordinaten untersucht. Bekannte Kriterien für Wellenbrechen werden verallgemeinert für relativistische Plasmawellen.This work deals with the creation and dynamics of relativistic solitary structures that may develop during interaction of a relativistically intense laser pulse with plasma. On the basis of analytical soliton solutions of the relativistic fluid-Maxwell equations, the dynamics of such structures is discussed by means of a linear stability analysis. The work is strongly supported by numerical simulations. Longitudinal and transversal instabilities are discussed. By means of nonlinear numerical simulations the nonlinear evolution of such instabilities is studied. It is found that the predictions from the linear regime can give information about the nonlinear stage of the evolution of the perturbations. In the course of longitudinal instabilities, wave-breaking of electrostatic plasma waves occurs. This phenomena is discussed in the framework of a Lagrangian coordinate description for the relativistic plasma oscillations. Existing wave-breaking criteria have been generalized to the relativistic regime. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik » Theoretische Physik | |||||||
| Dokument erstellt am: | 26.01.2009 | |||||||
| Dateien geändert am: | 22.01.2009 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 01.12.2008 | |||||||
| Datum der Promotion: | 15.01.2009 |
