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alla Macro Area: SORGENTI LUMINOSE INNOVATIVE & FOTONICA ESTREMAalla Linea di Ricerca: Dinamica Nonlineare in sistemi Laser
Accelerazione laser di ioni

I laser superintensi offrono la possibilità di sviluppare nuove sorgenti di ioni a energie di molti MeV, basandosi su un paradigma di accelerazione "collettiva" o "coerente" in un plasma. Queste sorgenti laser-plasma hanno proprietà uniche quali durata ultrabreve e alto numero di particelle per impulso, e possono aprire sviluppi non convenzionali nelle applicazioni di fasci di ioni energetici in scienza e medicina. La nostra attività di ricerca è focalizzata sulla teoria e la simulazione dei meccanismi di accelerazione, e sulla partecipazione a esperimenti realizzati in facilities europee. Più recentemente il nostro lavoro è stato focalizzato sullo studio dello schema "light sail" in cui un bersaglio ultrasottile è accelerato dalla pressione di radiazione dell'impulso laser; una campagna di simulazione dedicata (basata su un grant di supercalcolo concesso dal network PRACE) ha messo in luce sia un regime di alto guadagno, accessibile col laser a 10 PW previsto nel progetto infrastrutturale europeo ELI, che lo sviluppo di instabilità di Rayleigh-Taylor stimolate da effetti plasmonici. Abbiamo inoltre collaborato ai primi esperimenti che hanno dato evidenza preliminare del regime di light sail e indicato la strada verso al sua ottimizzazione.


Simulazione tridimensionale dell'accelerazione
Personale INO:

Dipendenti: Macchi Andrea

Ricercatori Associati: Pegoraro Francesco

UOS/Laboratorio INO:
Sezione INO di Pisa - "Adriano Gozzini"
Finanziamento da Progetti:
- Title: Laser-driven Shock Waves (Acronym: PRIN 2012AY5LEL_002 LaShoWa)
- Title: Superintense Laser-Driven Ion Sources (Acronym: FIRB 2008 RBFR08T5UN_003 SULDIS)
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) Laser-driven Rayleigh-Taylor instability: Plasmonic effects and three-dimensional structures su Physical Review E (2015) di Sgattoni A., Sinigardi S., Fedeli L., Pegoraro F., Macchi A. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
2) High energy gain in three-dimensional simulations of light sail acceleration su Applied Physics Letters (2014) di Sgattoni A., Sinigardi S., Macchi A. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
3) Advanced strategies for ion acceleration using high-power lasers su Plasma Physics And Controlled Fusion (2013) di Macchi A., Sgattoni A., Sinigardi S., Borghesi M., Passoni M. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
4) Experimental investigation of hole boring and light sail regimes of RPA by varying laser and target parameters su Plasma Physics And Controlled Fusion (2013) di oltre 10 autori inclusi: Macchi Andrea (Articolo su Rivista JCR/ISI)
5) Ion acceleration by superintense laser-plasma interaction su Reviews Of Modern Physics (2013) di Macchi A., Borghesi M., Passoni M. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
Altri Prodotti della Ricerca associati: 5

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