Dokument: Hochfeldunterdrückung von Bremsstrahlungsemission in Laser-Plasma-Wechselwirkungen hoher Intensität Wechselwirkungen
| Titel: | Hochfeldunterdrückung von Bremsstrahlungsemission in Laser-Plasma-Wechselwirkungen hoher Intensität Wechselwirkungen | |||||||
| Weiterer Titel: | High Field Suppression of Bremsstrahlung Emission in High-Intensity Laser-Plasma Interactions | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=64934 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20240216-083458-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Habibi, Mahdi [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Toncian, Toma [Gutachter] PD Dr. Lehmann, Götz [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | laser-plasma interaction, particle-in-cell simulation, bremsstrahlung emission, suppression mechanism | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik | |||||||
| Beschreibungen: | In dieser Dissertation wird die Wirkung makroskopischer elektrischer und magnetischer Felder auf die Bremsstrahlung bei hochintensiven Laser-Plasma-Wechselwirkungen untersucht, insbesondere im Regime der relativistisch-induzierten Transparenz. Der Particle-in-Cell (PIC) EPOCH Simulationscode wurde angepasst, um einen neuen Unterdrückungsmechanismus zu integrieren, der durch das Vorhandensein von intensiven
elektrischen und magnetischen Feldern beeinflusst wird. In der Studie wurden die unter relativistischen Transparenzbedingungen erzeugten Bremsstrahlungsemissionen mit drei verschiedenen Modellen verglichen: dem ursprünglichen Bremsstrahlungsmodell im EPOCH-Code, dem durch den magnetischen Unterdrückungseffekt (MS) modifzierten Modell und dem neu vorgeschlagenen Unterdrückungsmodell durch elektrischen und magnetischen Felder (EMS). Die Ergebnisse zeigen, dass makroskopische elektrische und magnetische Felder einen signifikanten Einfluss auf die Erzeugung der Bremsstrahlung in Laser-Plasma-Wechselwirkungen haben. Darüber hinaus wurden Unterschiede in der Elektronendynamik zwischen den EPOCH- und EMS-Modellen beobachtet, was darauf hinweist, dass der Unterdrückungsmechanismus die Dynamik der Elektronenbeschleunigung beeinflussen kann. Die Studie gibt einen Einblick in die Bremsstrahlung unter extremen Bedingungen, bei denen energiereiche Elektronen durch ein relativistisch transparentes Plasma wandern und dabei von Magnetfeldern mit MT-Stärke abgelenkt werden. Auf der Grundlage der Ergebnisse wird vorgeschlagen, die Implementierung konventioneller Bremsstrahlung in PIC-Codes zu modifizieren, um den diskutierten Unterdrückungseffekt zu berücksichtigen.This dissertation investigates the effect of macroscopic electric and magnetic fields on bremsstrahlung emission in high-intensity laser-plasma interactions, specifically in the regime of relativistic-induced transparency. The Particle-in-Cell (PIC) EPOCH simulation code has been updated to incorporate a new suppression mechanism influenced by the presence of intense electric and magnetic fields. The study compared the bremsstrahlung emissions generated under relativistic transparency conditions using three distinct models: the original bremsstrahlung model in the EPOCH code, the model modified by the magnetic suppression (MS) effect, and the newly proposed suppression model by the electric and magnetic suppression (EMS) effect. The results demonstrated that macroscopic electric and magnetic fields have a significant effect on the decrease of bremsstrahlung photons in laser-plasma interactions. In addition, differences in electron dynamics were observed between the EPOCH and EMS models, indicating that the suppression mechanism can influence the dynamics of electron acceleration. The study provides insight into bremsstrahlung emission under extreme conditions, where energetic electrons travel through a relativistically transparent plasma while being deflected by magnetic fields with MT-level strength. On the basis of the results, it is suggested that the implementation of conventional bremsstrahlung in PIC codes be modified to account for the discussed suppression effect. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.02.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.02.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 11.07.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 06.10.2023 |
