HACES DE ELECTRONES

Autor: ANTONICCI ANNA.
Año: 2004.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.
Centro de realización: FACULTAD CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: Este trabajo de tesis se encuadra en el ámbito de la investigación sobre la fusión por confirmamiento inercial y específicamente en el esquema de la ignición rápida.Hemos desarrollado un estudio numérico de los resultados experimentales obtenidos sobre un aspecto fundamental para dicho esquema: el transporte de los electrones rápidos generados por láseres ultra-intensos.En los ultimos años se han obtenido importantes informaciones relacionadas conlos parámetros característicos de la propagación y de la deposición de energia de estos electrones, sin embargo solamente estudios de tipo númerico,, realizados por medio de adecuados códigos de simulación, pueden aclarar todos los procesos físicos involucrados.De hecho diferentes mecanismos influyen al mismo tiempo sobre el transporte: colisiones, campos electromagnéticos inductivos y también campos electrostáticos.Actualmente códigos híbridos de simulación, que incluyen en un modelo colisional el cálculo autoconsistente de los campos electromagnéticos , pueden describir solamente los campos inductivos y asumiendo geometrias simplificadas.Por esta razón primero hemos desarrollado un código híbrido Monte Carlo (Petra) para estudiar los efectos colisionales y los efectos de los campos electromagnéticos inductivos, asumiendo la aproximación estandar de densidad de carga total inducida en el medio de transporte igual a zaro.Segundo hemos empezado a estudiar de los efectos colisioonales y los efectos de los campos electromagnétifcos inductivos , asumiendo la aproximación estándar de densidad de carga total inducida en el medio de transporte igual zero.Segundo hemos empezado a estudiar los efectos transitorios de la separación de carga inducida como consecuencia de la propagación de los electrones rápidos y los efectos de los campos electrostáticos que se generan.Por medio de Petra hemos estudiado principalmente los resultados experimentales obtenidos sobre el rango de propagación característico y la energía media de los electrones rápidos, en el laboratorio LULI, para medios densos.El resutado más evidente obtenido es el papel imortante desempeñado por la inhibición eléctrica sobre el transporte de los electrones rápidos en materiale dieléctricos.Para estos resulta ser muy importante una adecuada descripción de la resistividad efectiva, mientras que nuestos resultados sugieren que la propagación en materiales conductores puede ser aproximadamente descrita por simples modelos colisionales.Al analizar los resultados experimentales sobre la propagación de electrones en gases, resulta evidente que no es posible utilizar el modelo de Petra , porque se basa en la hipótesis fundamental de que una significativa corriente de retorno es inducida en el plasma de fondo y es capaz de compensar la corriente de electrones rápidos.En los gases la corriente de retorno no se genera facilmente y los efectos de separación de carga y de los campos electrostásticos resultan entonces muy importantes. Por eso hemos desarrollado un código Vlasov que describa la dinámica de ambas poblaciones de eclectrones (rápidos y del plasma de fondo)y la evolución del campo electrostático inducido.Actualmente hemos realizado un código en 1D , que n una aproximación de primer orden desprecia los efectos de ionización por campo, importantes bajo de un punto de vista del balance energético, pero instantáneos en cambio bajo de punto de vista dela dinámica.El acuerdo encontrado con los datos experimentales sobre el rango y la velocidad de penetración de los electrones rápidos en los gases es satisfactorio y nuestro interés futuro será desarrollar el modelo en 2D e incluir l adescripción del macanismo de ionización por campo.