simulace laserového urychlování částic na superpočítačích
DESCRIPTION
Simulace laserového urychlování částic na superpočítačích. 1 V. Skála , 2 V. Lahuta , 3 J. Hrubeš , 3 P. Tácha 1 Gym. Jaroslava Vrchlického, Klatovy 2 Masarykovo gymnázium, Vsetín 3 SPŠ strojní a elektrotechnická, České Budějovice [email protected] - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Simulace laserového urychlování částic na
superpočítačích1V. Skála, 2V. Lahuta, 3J. Hrubeš, 3P. Tácha
1Gym. Jaroslava Vrchlického, Klatovy2Masarykovo gymnázium, Vsetín
3SPŠ strojní a elektrotechnická, České Budějovice
Katedra fyzikální elektroniky, FJFI ČVUT v Praze
Osnova
Úvod
Princip
Způsob pozorování
Rozbor naměřených hodnot
Výhody nevýhody
Využití
Závěr
Poděkování
Reference
Úvod
Vrámci týdne vědy jsme zkoumali chování plazmatu při průchodu laserového paprsku.
Princip
Při průchodu laserového paprsku plazmatem jsme zjistili, že se za pulzem vytváří bublina, která neobsahuje elektrony. Elektrony se následně protnou v zadní části bubliny a následně je část elektronů urychlena následkem vtažení dovnitř do bubliny. Tato bublina se vytváří s každým pulzem ale při každém pulzu se zmenšuje.
Urychlení elektronů
Způsob pozorování
Tento experiment jsme simulovali v programu Epoch a výsledky jsme vykreslovali v programu Visit. Výpočty jsme prováděli na velmi výkonných počítačích.
Elektrické pole
Měřily jsem elektrické pole kolem impulzu, které je velmi důležité pro vlastní urychlení částic a zobrazovali model tohoto pole.
Hustota částic
Hustota částic je důležitá pro výsledný efekt laserového urychlování.
Energie částic
Energie částic je nejdůležitějším parametrem laserového urychlování částic. Při naší simulaci jsme dosáhli energie 1GeV.
Výhody a nevýhody
Výhody: ve svazku je více částic, kompaktní rozměry, cena, přesné aplikování
Nevýhody: impulz svazku je velmi krátký, málo stabilní a energie elektronů jsou zatím menší než u urychlovačů jiného typu
Využití
V budoucnu by mohla tato technologie nahradit v současnosti používané elektronové urychlovače částic v oblastech výzkumu a případně v lékařství a technologii.
Závěr
Ze zkoumaných simulací jsme vypozorovali, že elektrony je možné urychlit pomocí laserového paprsku, které se dají poté využít k dalším účelům, ale tato technologie ještě není zcela vyvinuta tak, aby se mohla srovnávat s dnešními urychlovači částic.
Poděkování
Děkujeme týdnu vědy za možnost prozkoumání a panu Ondřeji Klimovi za podporu a pomoc při bádání.
Reference
J. Vyskočil: Simulace urychlování elektronů při interakci krátkých laserových impulzů s plynem, bakalářská práce FJFI ČVUT 2009.
Visit: https://wci.llnl.gov/codes/visit/
Epoch: http://ccpforge.cse.rl.ac.uk/gf/project/epoch/
Obrázky:
http://goo.gl/kyUA3W
http://goo.gl/8C2UT4
http://goo.gl/4mI1xw
http://goo.gl/hwdnOg
http://goo.gl/nuem6O
Děkujem za pozornost