Processo multifotonicos em plasma produzido por campos de laser superintensos

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1990

RESUMO

Este trabalho foi inteiramente dedicado ao estudo das interações e processos multifotônicos em plasmas produzidos por campos de laser superintensos. As deficiências e limitações encontradas nos modelos de partícula simples (Seely e Harris) e de seção de choque (Torres e Sakanaka) foram contornadas e superadas com o formalismo do Centro de Massa (C.M.) desenvolvido nesta tese. As equações quânticas de transporte obtidas, no limite não relativístico, consideram em forma autoconsistente as interações elétron-elétron através da função de perda de energia Im{-1/û(q,w0)}. Os efeitos devidos às flutuações de densidade e à velocidade de arrasto dos elétrons também podem ser estudados com esta teoria. Em particular, as equações obtidas para o processo bremsstrahlung inverso (B.I.) ressonante ou não colisional permitem fazer algumas importantes correções nas teorias já existentes conseguindo assim um maior entendimento deste processo. No caso de plasmas excitados por um ou dois lasers (potencial de Coulomb ou modos íon-acústicos) , contrariamente ao estabelecido teoricamente por alguns autores, as taxas de absorção obtidas neste trabalho são pequenas comparadas com as taxas colisionais. Isto concorda com inúmeros experimentos com aceleradores de plasma. A revisão do problema de um feixe de elétrons espalhados por um potencial iônico estático conduz a uma reinterpretação do coeficiente de absorção na região ressonante, o qual sempre é positivo. Os picos secundários detetados numericamente confirmam, em parte, a natureza quântica do processo. Também a parte ressonante ou coletiva de outros processos multifotônicos , tais como, a potência de freamento e a taxa de perda de energia, foi calculada numericamente e os resultados obtidos servem de complementação aos obtidos recentemente por outros autores na aproximação de partícula simples. Os efeitos relativísticos são levados em conta no modelo C.M., considerando como ponto de partida a equação de Dirac e a transformação unitária espacial generalizada de Kramers-Henneberger, onde os estados quase livres do elétron são vestidos ("dressed") pelo laser. O referido modelo permite pôr em evidência a transferência multifotônica de momentum do laser para o plasma, tal como se observa das equações de força B.I. Nas equações de taxa de absorção B.I., o spin do elétron surge como um fator essencial na transferência de energia. Porém, as estimativas numéricas dessas equações diferem notavelmente daquelas indicadas na recente literatura. Isto reflete um fato concreto: as pesquisas nesta área, no" limite plenamente relativístico, estão apenas na sua fase inicial e os resultados obtidos até agora não são definitivos ou conclusivos

ASSUNTO(S)

fisica nuclear eletrodinamica quantica

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