(2021) Vliv silného externího magnetického pole na interakci laserového záření s plazmatem

  • Vedoucí práce / Supervisor: doc. Ing. Ondřej Klimo, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: FJFI
  • Kontakt / Contact: ondrej.klimo@fjfi.cvut.cz
Osnova / Outline: 

Abstrakt: V posledních letech je velký zájem o generaci extrémně silných magnetických polí.
Magnetická pole o síle 100 Tesla lze nyní snadno vytvořit běžnými technikami. V současné
době je již také možné vytvořit mnohem silnější pole, která trvají většinou velmi krátkou dobu.
Například interakce velmi intenzivního laserového záření s hustým plazmatem umožňuje
vytvořit kvazi-statická magnetická pole o síle 100 kT např. [1]. Velmi silná pole na úrovni kT
lze rovněž vytvořit pomocí terče typu kondenzátor-cívka opracovaného výkonným kJ laserem,
což je zajímavé především pro inerciální termojadernou fúzi [2]. V této práci budeme zkoumat
interakci mezi intenzivními laserovými pulsy a silně magnetizovaným plazmatem v režimu sub-
relativistické i relativistické interakce. Budeme se zabývat např. režimem silné magnetizace,
kdy je elektronová cyklotronová frekvence srovnatelná a frekvencí laseru. V tomto případě má
magnetické pole dramatický vliv na procesy probíhající při interakci laserového záření s
plazmatem např. [3]. Zároveň se budeme snažit najít takovou konfiguraci a sílu pole, která by
měla na interakci vliv i při mnohem nižší intenzitě pole. Studium bude probíhat pomocí
výpočetně náročných částicových simulací na výkonných výpočetních clusterech pomocí
kinetických simulací s Particle-in-Cell kódem EPOCH. Tento výzkum se týká i současných
experimentů na laseru PALS v ČR a dalších laserech v zahraničí a výzkum probíhá ve
spolupráci s ELI Beamlines.

klimo3