laserplasmapåkjenning

Laserplasmapåkjenning er et begrep som ofte brukes for å beskrive fenomenet laser–plasma-interaksjon, dvs. hvordan laserstråling samhandler med plasma. Begrepet refererer til omfattende prosesser som oppstår når intensitetslaser interagerer med ionisert materiale, fra svak ionisering til fullt utviklet plasma, og omfatter både mekanismer i laserfeltet og responsen i plasmaet.

Grunnleggende prinsipper inkluderer ionisering av materie gjennom multiphoton- eller tunnelionisering, absorption av laserenergi i plasma gjennom invers bombardement (inverse bremsstrahlung) og generering av varme og elektronhopp i plasmaet. Kroppslige egenskaper som plasmaets tetthet og plasmafrekvens bestemmer hvor strålingen blir reflektert eller absorbert. Ved høye intensiteter utøver ponderomotoriske krefter en betydelig påvirkning, noe som fører til opprettelse av forberedte plasmas lag (pre-plasma) og til relativistiske effekter som påvirker bølgelengde og spredning.

Fenomen som ofte studeres i laserplasmapåkjenning inkluderer laser wakefield-akselerasjon av elektroner, selvfokus og filamentering av laserstrålen, høyharmonisk-generering og produksjon av høyenergiske partikler og røntgenstråler. Disse effektene er av interesse innen anerkjent anvendelser som inertiell kommandert fusjon, plasma-baserte lyskilder og ultrahurtige prosesser i materialvitenskap.

Diagnostiseringsteknikker som interferometri, Thomson-spredning, Schlieren- eller skyggegrafi og spektroskopi brukes for å karakterisere plasmas klare egenskaper og dynamikk. Utfordringer inkluderer kontroll av pre-plasma, målskade og krav til høyhastighetsmålinger ved ekstreme felt.