Accélérateur à micronozzles : Dévoilement de la physique de l’accélération des protons GeV
Cette recherche utilise des simulations PIC 2D pour révéler un nouveau mécanisme d’accélération des protons appelé accélérateur à micronozzles (MNA). Le MNA concentre l’énergie laser sur une tige d’hydrogène à l’aide d’une micronozzle, générant de forts champs électriques qui accélèrent les protons à des énergies GeV. L’étude a révélé que le processus d’accélération des protons du MNA se compose de trois phases : phase initiale, phase principale et phase de postcombustion. La phase de postcombustion, caractéristique clé du MNA, permet une accélération continue des protons même après l’arrêt de l’irradiation laser, attribuée au transfert efficace de l’énergie thermique des électrons chauds aux protons lors de l’expansion libre du plasma. La recherche explore également les effets de l’intensité du laser et de la largeur de l’impulsion sur l’accélération des protons et compare les performances du MNA à celles des cibles traditionnelles, montrant une efficacité de conversion d’énergie plus élevée et une divergence angulaire plus faible.