Acelerador de Micronozzles: Desvendando a Física da Aceleração de Prótons GeV
Esta pesquisa utiliza simulações de partículas em célula 2D para revelar um novo mecanismo de aceleração de prótons chamado Acelerador de Micronozzles (MNA). O MNA concentra a energia do laser em uma haste de hidrogênio usando um micronozzle, gerando campos elétricos fortes que aceleram os prótons para energias GeV. O estudo descobriu que o processo de aceleração de prótons do MNA consiste em três estágios: corrida, acionamento principal e pós-combustão. O estágio de pós-combustão, uma característica chave do MNA, permite a aceleração contínua de prótons mesmo após a cessação da irradiação a laser, atribuída à transferência eficiente de energia térmica de elétrons quentes para prótons durante a expansão livre do plasma. A pesquisa também explora os efeitos da intensidade do laser e da largura do pulso na aceleração de prótons e compara o desempenho do MNA com alvos tradicionais, mostrando maior eficiência de conversão de energia e menor divergência angular.