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Accès ouvert déclaré 2023 article

Time-resolved optical shadowgraphy of solid hydrogen jets as a testbed to benchmark particle-in-cell simulations

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Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Particle-in-cell (PIC) simulations are a widely-used tool to model kinetics-dominated plasmas in ultrarelativistic laser-solid interactions (dimensionless vectorpotential a0 > 1). However, interactions approaching subrelativistic laser intensities (a0 ≲ 1) are governed by correlated and collisional plasma physics, calling for benchmarks of available modeling capabilities and the establishment of standardized testbeds. Here, we propose such a testbed to experimentally benchmark PIC simulations of laser-solid interactions using a laser-irradiated micron-sized cryogenic hydrogen-jet target. Time-resolved optical shadowgraphy of the expanding plasma density, complemented by hydrodynamics and ray-tracing simulations, is used to determine the bulk-electron-temperature evolution after laser irradiation. We showcase our testbed by studying isochoric heating of solid hydrogen induced by laser pulses with a dimensionless vectorpotential of a0 ≈ 1. Our testbed reveals that the initial surface-density gradient of the target is decisive to reach quantitative agreement at 1 ps after the interaction, demonstrating its suitability to benchmark controlled parameter scans at subrelativistic laser intensities.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Time-resolved optical shadowgraphy of solid hydrogen jets as a testbed to benchmark particle-in-cell simulations
Date Crossref
21/12/2023
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

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