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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • ELECTRICITY
    • ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
      • PLASMA TECHNIQUE (fusion reactors G21B; ion-beam tubes H01J27/00; magnetohydrodynamic generators H02K44/08; producing X-rays involving plasma generation H05G2/00); PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS (obtaining neutrons from radioactive sources G21, e.g. G21B, G21C, G21G); PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS (atomic clocks G04F5/14; devices using stimulated emission H01S; frequency regulation by comparison with a reference frequency determined by energy levels of molecules, atoms, or subatomic particles H03L7/26)
  • PHYSICS
    • NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
      • TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR ELECTROMAGNETIC RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA- OR X-RAY MICROSCOPES (x-ray technique H05G; plasma technique H05H)
Classificazione geografica
Bibliografia
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[60] A. Macchi et al., Phys. Rev. Lett. (2005) accepted;
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Parole Chiave
INTERAZIONI LASER-PLASMA; FUSIONE A CONFINAMENTO INERZIALE AD IGNIZIONE VELOCE (FAST IGNITOR); RADIOGRAFIA PROTONICA DI PLASMI PRODOTTI DA LASER; ACCELERAZIONE DI IONI E SORGENTI DI PARTICELLE; SIMULAZIONE FLUIDA DI PLASMI PRODOTTI DA LASER; SIMULAZIONE A PARTICELLE DI PLASMI PRODOTTI DA LASER; IDRODINAMICA DI PLASMI PRODOTTI DA LASER; LASER DI POTENZA

Interazione laser ultraintenso - plasma

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
Questo programma di ricerca è rivolto allo studio della fisica dell'interazione fra impulsi laser ultra-intensi e ultra-brevi con plasmi e materia densa, e alle sue applicazioni. Queste ultime includono in particolare lo sviluppo di sorgenti pulsate di particelle energetiche e radiazione per applicazioni tecnologiche o mediche, la realizzazione in laboratorio di materia in condizioni "estreme", e lo schema innovativo di ignizione rapida per la fusione termonucleare controllata a confinamento inerziale (fast ignitor).

Gli obiettivi del progetto prevedono la realizzazione di esperimenti fortemente basati su diagnostiche innovative, quali la radiografia protonica o la spettroscopia X ad altissima risoluzione, in grado quindi di effettuare misure assolutamente inedite nel campo. Il programma sperimentale sarà basato sia su esperimenti in collaborazione presso centri di ricerca esteri di livello mondiale nel settore (LULI c/o Ecole Polytechinque, Francia; CLF c/o Rutherford Appleton Laboratory, UK) sia sullo sviluppo dei laboratori universitari presso le unità partecipanti. In particolare, con lo sviluppo previsto nel progetto, il sistema laser all'Università di Milano-Bicocca diverrà il primo in Italia per intensità dell'impulso laser. Questo consentirà l'avvio di attività di ricerca locali di livello internazionale. Inoltre, gli le unità sperimentali di Milano-Bicocca e Roma-Tor Vergata svilupperanno diagnostiche innovative per gli esperimenti internazionali >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Stefano ATZENI Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo generale di questo programma di ricerca è lo studio di aspetti di rilievo dell'interazione fra impulsi laser ultraintensi (intensità maggiori di 10^18 W/cm^2) e plasma, del trasporto di energia e della dinamica di plasmi prodotti da laser. In particolare le ricerche riguarderanno i processi che conducono alla generazione di fasci di particelle cariche di elevata energia e alla loro applicazione a schemi innovativi di fusione a confinamento inerziale e alla realizzazione di sorgenti di particelle.

Il progetto include simulazione numerica, indirizzata da (e interpretata con) trattazioni analitiche, e sperimentazione. Quest'ultima è basata su esperimenti progettati e condotti da partecipanti al programma e svolti presso installazioni estere. In questi esperimenti, diagnostiche progettate dai partecipanti al progetto svolgeranno un ruolo essenziale. In particolare, verranno impiegate la radiografia protonica, al cui sviluppo e utilizzo collaborano tre unità, e la spettroscopia X ad alta risoluzione. Inoltre il progetto contribuirà alla realizzazione di un sistema laser ad impulsi brevi che consentirà di eseguire in ambito nazionale esperimenti significativi di interazione.

Le tematiche da investigare, con relativi obiettivi da perseguire, sono qui raggruppate secondo uno schema logico che va dall'interazione laser-plasma, al trasporto delle particelle generate nell'interazione, alle applicazioni (in particolare, ignizione >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Lo studio dell'interazione tra impulsi laser intensi e materia costituisce un campo vastissimo di ricerca. Da alcuni decenni, in esperimenti con impulsi di intensità dell'ordine di 10^13 – 10^15 W/cm^2 vengono prodotti plasmi ad alta temperatura e generate pressioni che possono raggiungere i 100 Mbar, con applicazioni alla fusione inerziale, alla scienza dei materiali e alla simulazione di processi astrofisici [1]. Negli ultimi anni, con la realizzazione di laser ad impulsi ultra-intensi (con intensità anche superiore a 10^20 W/cm^2 e durata dell'ordine del picosecondo o inferiore) si è sviluppato un campo del tutto nuovo di ricerca, da alcuni denominato "High Field Science" (HFS) [2] o anche fisica sperimentale dei plasmi relativistici [3], che si e' rivelato un terreno straordinariamente fertile di incontro fra il progresso tecnologico e la fisica fondamentale. Infatti, alle massime intensità conseguibili oggi con tali sistemi gli elettroni oscillano nel campo laser ad energie relativistiche e la dinamica del plasma prodotto nell'interazione risulta fortemente nonlineare, con generazione di campi elettrici e magnetici quasi-statici i cui valori sono i piu' alti mai ottenuti in laboratorio. A seguito dell'interazione ultra-intensa si osservano la generazione di fasci di elettroni relativistici [4-5] e di ioni con energie di decine di MeV [6]. I fasci elettronici così prodotti a loro volta danno origine ad emissione di radiazione X e gamma e quindi anche a reazioni >>>