Transillumination of the dense plasma barrier by the strong beam of electromagnetic waves: computer simulation

Abstract

Transillumination of a dense plasma barrier by a strong electromagnetic wave beam has been studied via simulation using the PIConGPU software package. Formation of the channel with reduced plasma density, predicted theoretically and detected experimentally, was observed. For a higher power incident beam, plasma turbulent dynamics has been observed, which leads to its “fast” transillumination. The simulation results didn’t confirm the theoretically proposed mechanisms of “fast” transillumination.

Шляхом числового моделювання із застосуванням пакета PIConGPU досліджено процес просвітлення бар’єра щільної плазми сильним пучком електромагнітних хвиль. Спостерігалося формування в плазмі каналу зі зниженою густиною, передбачене теоретично і зафіксоване експериментально. Для більшої потужності падаючого пучка спостерігалася турбулентна динаміка плазми, яка призводить до її «швидкого» просвітлення. Результати моделювання не підтвердили запропоновані теоретично механізми «швидкого» просвітлення.

Путем численного моделирования с применением программного пакета PIConGPU исследован процесс просветления барьера плотной плазмы сильным пучком электромагнитных волн. Наблюдалось формирование в плазме канала с пониженной плотностью, предсказанное теоретически и зафиксированное экспериментально. Для большей мощности падающего пучка наблюдалась турбулентная динамика плазмы, которая приводит к ее «быстрому» просветлению. Результаты моделирования не подтвердили предложенные теоретически механизмы «быстрого» просветления.