پلاسمای تولید شده توسط لیزر

پلاسمای تولید شده با لیزر پلاسماهایی هستند که از پرتاب پرتوهای نور با شدت بالا تولید می شوند. پلاسمای تولید شده با لیزر برای ایجاد انفجارهای کوتاه اشعه ایکس و برای شتاب بخشیدن به ذرات - به اصطلاح شتاب دهنده های مبتنی بر پلاسما - استفاده شده است. پلاسماهای تولید شده با لیزر برای بازآفرینی پلاسمای اخترفیزیکی در آزمایشگاه نیز مفید هستند.

فیزیک پلاسما و انرژی همجوشی

حمل و نقل غیرعادی (تلاطم، ساختارهای منسجم، ریزناپایداری)

پلاسمای اخترفیزیکی و ژئوفیزیکی

اخترفیزیک و کیهان شناسی

پلاسماهای فشار اتمسفر

پلاسماهای پایه و فضا و پلاسمای اخترفیزیکی

پلاسما پرتو و همجوشی اینرسی

سوزاندن فیزیک پلاسما

گرمایش بدون برخورد و تصادفی در پلاسماهای با دمای پایین

پلاسماهای پیچیده

تشخیص و مدل سازی ترشحات پلاسما

پلاسماهای غبار آلود و با دمای پایین

پلاسماهای غبار آلود

لیزر و میزر الکترون آزاد

مهندسی فیوژن

تشخیص پلاسمای فیوژن

پلاسماهای فیوژن

پلاسماهای با چگالی انرژی بالا

محصور شدن اینرسی، پلاسماهای لیزری، پدیده های پالس کوتاه

برهم کنش لیزر پلاسما

پلاسماهای با دمای پایین

ناپایداری های ماکرو و اتصالات مجدد مغناطیسی

حبس مغناطیسی

همجوشی محصور شده مغناطیسی

پیکربندی های غیر متقارن محوری

نظریه و مدل سازی محصور شدن پلاسما و مغناطیسی

کاربرد پلاسما، پردازش، تولید تشعشع، پلاسماهای غبارآلود

کاربردها و فناوری های پلاسما

تشخیص پلاسما

فیزیک لبه پلاسما

گرمایش پلاسما و درایو جریان

ناپایداری های پلاسما

پلاسما در اخترفیزیک و فیزیک فضا

فعل و انفعالات سطح پلاسما

تعاملات سطح پلاسما برای کاربردهای انرژی

پلاسمای کوانتومی

اثرات تشعشع بر مواد

گرمایش Rf و درایو جریان

فضا و پلاسماهای خورشیدی

جنبه های نظری فیزیک لبه پلاسما و منحرف کننده ها

مسائل نظری مربوط به سوزاندن پلاسما

فرآیندهای انتقال در پلاسماهای همجوشی

سیستم های لیزر و امکانات

سیستم های لیزر و امکانات

این کمیته فرعی به دنبال ارسال های اصلی در منطقه عمومی سیستم های پیشرفته لیزر و امکانات است. موضوعات مثال شامل موارد زیر است:

منابع لیزر و مواد به دست آمده: حالت جامد، مایع، گاز و بخار، رامان، Fels

تکنولوژی مرتبط با لیزر: منابع پمپ، هندسه رزوناتور، تشخیص لیزر، شکل گیری پرتو لیزر و ترکیب، شکل گیری پالس زمانی، اپتیک تطبیقی ​​و کنترل Workfront

علوم لیزر بنیادی: مطالعات نظری و مدل سازی عددی پدیده های لیزر و فرایندهای لیزر

لیزر انرژی بالا و قدرت بالا و انرژی پالس بالا: مدیریت حرارتی و اثرات حرارتی نوری

سیستم های بزرگ و امکانات: Terawatt به سیستم های چند پتاسیم؛ لیزر فیوژن؛ CPA، OPCPA و سیستم های هیبریدی

فناوری برای سیستم های بزرگ: لیزر انتهایی جلو؛ منابع فرعی، به عنوان مثال برای کاشت، تشخیص، مطالعات پمپ پروب، انژکتور های عکس؛ پالس ها و کمپرسورها؛ پیشگیری از آسیب ناشی از لیزر؛ پوشش برای به دست آوردن رسانه ها و اجزای؛ انتقال پرتو

منابع ثانویه: منابع تابش با شدت بالا بر اساس تعاملات لیزر پلاسما در رژیم نسبیتی

لیزر الکترون آزاد اشعه ایکس

لیزر الکترون آزاد اشعه ایکس

این کمیته فرعی به دنبال مشارکتهای اصلی در حوزه عمومی لیزرهای با قدرت بالا و منابع آتو ثانیه و همچنین پدیده های اساسی و کاربردهایی است که با تعامل بین زمینه های حاصل و سیستم های مادی فعال می شوند. مباحث مثال شامل موارد زیر نیست:

طیف سنجی نسل بالا و هرمونیک  ، فیزیک میدان قوی و پدیده های کوانتومی فوق العاده سریع

اندازه گیری آتو ثانیه ، منابع نوری Attosecond و تصویربرداری با زمان حل شده از دینامیک الکترونی Ultrafast در اتمها ، مولکول ها ، خوشه ها ، مایعات ، مواد جامد و ماده بیولوژیکی

کنترل میدان نور منسجم Ultrafast و پدیده های وابسته به فاز حامل-Enope-Phase

تصویربرداری الکترونی Ultrafast (پالس های الکترونی UltraShort ؛ میکروسکوپ و پراش)

علم اشعه ایکس با شدت بالا توسط Xfels فعال شده است

علم با سرعت بالا و منابع با قدرت بالا و قدرت بالا Harmonic و Xfel (100kHz ، MHz-Class/kW)

میدان لیزر ، لیزینگ هوا و نسل THZ مبتنی بر رشته.

علم پالس های نور چند دو با قدرت PW. تعامل اساسی نور فوق العاده تحت فشار با ماده: اپتیک پلاسما ؛ اپتیک غیرخطی نسبی و نانو پلاسمونی ؛ تقویت لیزر مبتنی بر پلاسما. نسل VUV ، اشعه ایکس و هارمونیک بالا در پلاسما ؛ شتاب ذرات مبتنی بر پلاسما و الکترودینامیک کوانتومی غیر خطی در پلاسما های نسبی

ابزارهای جدید علوم فوق العاده سریع: پیشرفت در منابع XFEL ، تولید پالس نزدیک و میانه و میانی ، تثبیت و اندازه گیری فاز حامل-فاز ، سنتز پرتوهای نور چند رنگ ، گردابهای نوری و تولید هارمونیک بالا با Orbital- حرکت زاویه ای و سایر تحولات

کیهان شناسی و اخترفیزیک لیزری

کیهان شناسی و اخترفیزیک لیزری

اخترفیزیک نظری و تجربی

کیهان شناسی آگاهی

دینامیک سیالات اخترفیزیکی

کیهان شناسی فیزیکی و تورم کیهانی

اخترفیزیک پرتوهای کیهانی

دینامیک سیالات محاسباتی در اخترفیزیک

کیهان شناسی و اخترفیزیک ذرات

نظریه ریسمان و کیهان شناسی

کیهان شناسی و اخترفیزیک غیر کهکشانی

آزمایش‌های آزمایشگاهی با استفاده از لیزرهای با شدت بالا می‌توانند مشاهدات اخترفیزیکی را کالیبره کنند، دینامیک اساسی پدیده‌های اخترفیزیکی را بررسی کنند و فیزیک بنیادی را در محدودیت‌های شدید بررسی کنند.

جنبه های کیهان شناسی لیزری

1. کالیبراسیون مشاهدات کیهانی

بیشتر مشاهدات اخترفیزیکی بر فوتون های القا شده از طیف های اتمی یا مولکولی، تابش سنکروترون، پراکندگی کامپتون، فلورسانس، ایجاد جفت الکترون-پوزیترون، نوسانات پلاسما و غیره متکی هستند.

کالیبراسیون دقیق کسانی که در آزمایشگاه هستند در تأیید مشاهدات اخترفیزیکی مفید است. تکنیک‌های مشاهده‌ای جدید نیز می‌توانند در محیط آزمایشگاهی واجد شرایط باشند.

2. اعتبارسنجی دینامیک اخترفیزیکی

ارزش این خط از تلاش ها در آشکار شدن زیربنای پویا در کیهان نهفته است. بازآفرینی بیشتر شرایط اخترفیزیکی در محیط آزمایشگاهی دشوار است. خوشبختانه بسیاری از فرآیندهای اخترفیزیکی شامل پلاسما یا مغناطیسی هیدرودینامیک (MHD) هستند. که به طور کلی مقیاس پذیر هستند. نمونه های خوب جت های هیدرودینامیکی، تلاطم ها، شوک ها، ناپایداری ها و غیره هستند.

از طریق آزمایش‌های کنترل‌شده در آزمایشگاه‌ها و تعامل با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، دینامیک پلاسما یا MHD را می‌توان به مقیاس‌های اخترفیزیکی و خارج از محدوده تنظیمات آزمایشگاهی گسترش داد.

3. بررسی فیزیک کیهانی بنیادی

به مشکلات فیزیکی می پردازد که پایه های آن هنوز ایجاد نشده است. مهمتر از آن، تعدادی از این مسائل، اگرچه برای کیهان شناسی بسیار اساسی و ضروری است، اما مشاهده در کیهان غیرممکن است.

اخترفیزیک: شاخه‌ای از علوم فضایی است که قوانین فیزیک و شیمی را برای توضیح تولد، زندگی و مرگ ستارگان، سیارات، کهکشان‌ها، سحابی‌ها و سایر اجرام در جهان به کار می‌برد. دارای دو علم نجوم و کیهان شناسی است و به همین دلیل خطوط بین آنها محو می شود.

بازیابی شتاب دهنده پلاسما در ده ها نانوثانیه

فناوری پلاسما این نوید را دارد که می‌تواند ذرات باردار را تا انرژی‌های بسیار بالا در فواصل بسیار کوتاه شتاب دهد - و بنابراین با هزینه‌های بسیار کمتر از امکانات امروزی در مقیاس کیلومتر. اما برای اینکه واقعاً کاربردی باشند، چنین دستگاه هایی باید نرخ تکرار خود را چندین مرتبه افزایش دهند.

محققان در آزمایشگاه DESY در آلمان، برای اینکه بفهمند این شتاب‌دهنده‌ها با چه سرعتی اصولاً می‌توانند کار کنند، مدت زمانی را که یک پلاسما طول می‌کشد تا حالت اولیه خود را پس از عبور یک پرتو ذرات با سرعت بالا، یک میدان بیداری در آن ایجاد کند، اندازه‌گیری کرده‌اند. نتیجه آنها: چند ده نانوثانیه - به اندازه کافی کوتاه برای برآوردن فرکانس های مگاهرتزی مورد نیاز برای سخت ترین برخورد دهنده های ذرات و منابع نور

شتاب دهنده در حال ظهور

شتاب‌دهنده‌های ویک‌فیلد پلاسما می‌توانند با شلیک پالس‌های لیزری بسیار شدید یا دسته‌های ذرات به داخل پلاسما و ایجاد نوسانات در الکترون‌های پلاسما در پشت آنها، گرادیان‌های میدان الکتریکی تا چندین گیگا ولت بر متر ایجاد کنند. ذرات باردار یا از داخل خود پلاسما یا تزریق شده از خارج می توانند مانند موج سواران روی موج آب در این مسیر حرکت کنند تا انرژی های بسیار بالایی را تنها در چند سانتی متر به دست آورند (به «گشت و گذار در ویکفیلد»، OPN، فوریه 2022 مراجعه کنید).

این شیب‌ها بسیار بالاتر از آن‌هایی هستند که در شتاب‌دهنده‌های معمولی مبتنی بر حفره‌های فرکانس رادیویی (RF) قابل دستیابی هستند، که سطوح آن‌ها بیش از یک قدرت میدان مشخص شروع به شکستن می‌کنند. به این ترتیب، دانشمندان در تلاش برای توسعه شتاب‌دهنده‌های مبتنی بر پلاسما برای برخورددهنده‌های ذرات باریک (مانند نسل بعدی ماشین‌های الکترون-پوزیترون)، و برای استفاده از لیزرهای الکترون آزاد (FELs) برای استفاده در تحقیقات، صنعت و پزشکی هستند. و به طور بالقوه می تواند در محوطه دانشگاه ها یا بیمارستان های فردی مستقر شود.

با این حال، میزان تکرار همچنان یک مانع بزرگ است. درخشندگی لازم برخورددهنده های ذرات و درخشندگی FEL ها مستلزم آن است که پالس های لیزری یا دسته های ذرات محرک یک شتاب دهنده پلاسما هزاران یا حتی میلیون ها بار در ثانیه تولید شوند. در مقابل، دستگاه‌های wakefield که تا به امروز توسعه یافته‌اند، معمولاً بیش از چند هرتز کار نمی‌کنند.

آزمایشگاه فیزیک پلاسما

توسعه مهارت‌ها، دانش و درک تکنیک‌های اولیه و پیشرفته آزمایشگاهی مورد استفاده برای اندازه‌گیری خواص و رفتار پلاسما. آزمایش‌های نماینده عبارتند از: تشکیل و معماری پلاسمای کاتد سرد. انتشار دوقطبی در پلاسماهای پس از تابش. اندازه گیری کاوشگر لانگمویر از دمای الکترون و چگالی پلاسما. دو برابر شدن دوره و انتقال به هرج و مرج در تخلیه های درخشش. طیف سنجی نوری برای شناسایی گونه ها؛ تداخل سنجی مایکروویو و تشدید حفره برای تعیین چگالی پلاسما. و تکانه تولید شده توسط رانشگر پلاسما.

چهل و هشتمین کنفرانس اروپایی فیزیک پلاسما (2022)

چهل و هشتمین کنفرانس اروپایی فیزیک پلاسما (2022) به صورت یک نشست آنلاین از 27 ژوئن تا 1 ژوئیه 2022 برگزار می شود. این کنفرانس سالانه حوزه وسیع فیزیک پلاسما از جمله همجوشی محصور مغناطیسی، پلاسما پرتو و همجوشی اینرسی، پلاسماهای دمای پایین را پوشش می دهد. و پلاسمای پایه، فضایی و اخترفیزیکی.

غیرقابل پیش بینی بودن همه گیری جهانی کووید-19 ما را مجبور کرده است که تصمیم بگیریم چهل و هشتمین کنفرانس فیزیک پلاسما EPS را به طور کامل آنلاین برگزار کنیم. با این وجود ما تمام تلاش خود را می کنیم تا یک تجربه کنفرانس عالی برای شما ایجاد کنیم.

همجوشی محصور مغناطیسی

پلاسما پرتو و همجوشی اینرسی

پلاسمای پایه، فضایی و اخترفیزیکی

پلاسماهای با دمای پایین و گرد و غبار

پیشرفت ها و کاربردها در فیزیک پلاسما

با فیزیک پلاسما و همجوشی هسته ای آشنا شوید!

این برنامه برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی در نظر گرفته شده است که می خواهند دانش خود را در مورد فیزیک پلاسما عمیق تر کنند و می خواهند حرفه تحقیقاتی را در دانشگاه، آزمایشگاه تحقیقاتی دنبال کنند علاوه بر سخنرانی ها و سمینارها، توجه زیادی به جذب دانشجویان به تحقیقات گروه های علمی که در زمینه های امیدوارکننده فیزیک مدرن کار می کنند: نظریه فیزیک پلاسما، مدل سازی پلاسما، تشخیص فیزیک پلاسما، و گرمایش اضافی معطوف شده است. در توکامک

امتیاز کلیدی

پیشینه پایه و تجربه تحقیقاتی در بالای فیزیک مدرن

پتانسیل تحقیق و توسعه در زمینه های مختلف

روش های تحلیلی عالی، مهارت های حل مسئله، تجربه مدل سازی عددی

مهارت های ارتباطی و مطالعه: توانایی مدیریت یادگیری خود و استفاده از منابع تحقیقاتی اولیه و بررسی ها

مهارت های قابل انتقال لازم برای اشتغال: ابتکار عمل، تصمیم گیری و توانایی برای انجام آموزش های حرفه ای بیشتر

لیزر پمپ هسته ای

لیزر پمپ شده هسته ای لیزری است که با انرژی قطعات شکافت پمپ می شود. محیط لیزر در یک لوله پوشانده شده با اورانیوم 235 محصور شده و در یک هسته راکتور هسته ای در معرض شار نوترونی بالا قرار می گیرد. قطعات شکافت اورانیوم پلاسمای برانگیخته ای را با جمعیت معکوس سطوح انرژی ایجاد می کند که سپس لیزر می شود. روش های دیگر، به عنوان مثال. لیزر He-Ar، می تواند از واکنش He(n,p)H، تبدیل هلیوم-3 در شار نوترونی، به عنوان منبع انرژی یا استفاده از انرژی ذرات آلفا استفاده کند.

این فناوری ممکن است با حجم های کوچک لیزر به نرخ های تحریک بالایی دست یابد.

چند نمونه از رسانه های لیزری:

دی اکسید کربن

3 هلیوم-آرگون

3 هلیوم-کریپتون

3 هلیوم زنون