Navegação IPEN por assunto "wakefield accelerators"

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  • IPEN-DOC 28099

    ZUFFI, ARMANDO V.F. ; MALDONADO, EDISON P.; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; SAMAD, RICARDO E. . Development of a modified Mach–Zehnder interferometer for time and space density measurements for laser wakefield acceleration. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, May 31 - June 2, 2021, Online. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2021. DOI: 10.1109/SBFOTONIOPC50774.2021.9461961

    Abstract: This work reports the development of a modified Mach–Zehnder interferometer aimed at determining the density of gas targets and laser generated plasmas, in time and space. This interferometer will compose our laboratory implementations for laser wakefield acceleration, allowing the characterizations of gas jet profiles generated by submillimeter nozzles. The technique also allows us to estimate the temporal evolution of the plasma density.

    Palavras-Chave: interferometry; wakefield accelerators; lasers; jets; measuring methods; plasma density

  • IPEN-DOC 28100

    CHIOMENTO, BRUNO B. ; ZUFFI, ARMANDO V.F. ; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; TABACOW, FABIO B.D. ; MALDONADO, EDISON P.; SAMAD, RICARDO E. . Development of dielectric de Laval nozzles for laser electron acceleration by ultrashort pulses micromachining. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, May 31 - June 2, 2021, Online. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2021. DOI: 10.1109/SBFOTONIOPC50774.2021.9461928

    Abstract: This work reports the development and experimental implementation of a methodology for manufacturing submillimetric de Laval nozzles by ultrashort laser pulses micromachining by trepanning. The use of a ceramic substrate resulted in the fabrication of nozzles with high circularity and low roughness, which should generate high-quality gas targets for accelerating electrons with ultrashort laser pulses.

    Palavras-Chave: lasers; wakefield accelerators; nozzles; measuring methods

  • IPEN-DOC 28101

    MALDONADO, EDISON P.; SAMAD, RICARDO E. ; BONATTO, ALEXANDRE; NUNES, ROGER P.; BANERJEE, SUDEEP; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. . Electron beam properties in self-modulated laser wakefield acceleration using TW and sub-TW pulses. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, May 31 - June 2, 2021, Online. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2021. DOI: 10.1109/SBFOTONIOPC50774.2021.9461971

    Abstract: We review the fundamentals of electron beam generation in self-modulated laser wakefield acceleration (SM-LWFA) using laser pulses with peak powers on the TW and sub-TW scale. The results of several new particle-in-cell simulations for λ = 0.8 μm and a thin H2 gas target are shown. By scanning the peak gas density and peak power values of the incident laser, we discuss the resulting acceleration processes, as well as the characteristics of the electron beams generated for different conditions. Our approach provides a method to optimize these beams with lasers operating at kHz repetition rates.

    Palavras-Chave: wakefield accelerators; lasers; particles; plasma simulation

  • IPEN-DOC 28124

    NUNES, R.P.; BONATTO, A.; MALDONADO, E.P.; SAMAD, R.E. ; VIEIRA JUNIOR, N.D. . Laser pulse dynamics in the self-modulated regime. In: LIN, LIU (Ed.); BYRD, JOHN M. (Ed.); NEUENSCHWANDER, REGIS (Ed.); PICORETI, RENAN (Ed.); SCHAA, VOLKER R.W. (Ed.) INTERNATIONAL PARTICLE ACCELERATOR CONFERENCE, 12th, May 24-28, 2021, Campinas, SP. Proceedings... Geneva, Switzerland: JACoW Publishing, 2021. p. 1721-1724. DOI: 10.18429/JACoW-IPAC2021-TUPAB143

    Abstract: In this work, particle-in-cell simulations were carried out to investigate the dynamics of a laser pulse propagating along a H2 gas jet. The laser-driven wakefield and the density of ionized electrons are analyzed during the pulse propagation through the gas jet. The laser and plasma quantities were chosen in order to have the system operating in the self-modulated regime. Results show how the self-modulation fragments the laser pulse, originating higher-amplitude pulses that can induce bubble formation with wave-breaking and particle injection.

    Palavras-Chave: electron density; plasma simulation; wakefield accelerators; lasers; pulses

  • IPEN-DOC 28106

    VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; MALDONADO, EDISON P.; BONATTO, ALEXANDRE; NUNES, ROGER P.; BANERJEE, SUDEEP; GENEZINI, FREDERICO A. ; MORALLES, MAURICIO ; ZUFFI, ARMANDO V.F. ; SAMAD, RICARDO E. . Laser wakefield electron accelerator: possible use for radioisotope production. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, May 31 - June 2, 2021, Online. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2021. DOI: 10.1109/SBFOTONIOPC50774.2021.9461976

    Abstract: Electron beams generated by laser wakefield acceleration can induce a photoneutron reaction to convert 100Mo into 99Mo. Multi-pC, several-MeV electron beams, obtained from particle-in-cell simulations, could generate bremsstrahlung gamma photons within the absorption region of the photonuclear reaction. The efficiency of this process is estimated for a laser accelerator operating at kHz repetition rate in the self-modulated regime. The electron beam kinetic energy must be improved to 40MeV. To meet the typical consumption of 99Mo per patient within its decay timescale, this efficiency must be increased by three orders of magnitude.

    Palavras-Chave: nuclear medicine; radioisotopes; wakefield accelerators; diagnostic techniques; electron beams; photoneutrons

  • IPEN-DOC 28371

    BONATTO, A.; MALDONADO, E.P.; NUNES, R.P.; ZUFFI, A.V.F. ; TABACOW, F.B.D. ; SAMAD, R.E. ; VIEIRA JUNIOR, N.D. . On the development of a low peak-power, high repetition-rate laser plasma accelerator at IPEN. In: INTERNATIONAL PARTICLE ACCELERATOR CONFERENCE, 12th, May 24-28, 2021, Campinas, SP. Proceedings... Geneva, Switzerland: JACoW Publishing, 2021. DOI: 10.18429/JACoW-IPAC2021-TUPAB141

    Abstract: In this work, the current status on the development of a laser plasma accelerator at the Nuclear and Energy Research Institute (Instituto de Pesquisas Nucleares e Energéticas, IPEN/CNEN), in São Paulo, Brazil, is presented. Short pulses to be produced by an under-development near-TW, kHz laser system will be used to ionize a gas jet, with a density profile designed to optimize the self-injection of plasma electrons. The same laser pulse will also drive a plasma wakefield, which will allow for electron acceleration in the self-modulated regime. The current milestone is to develop the experimental setup, including electron beam and plasma diagnostics, required to produce electron bunches with energies of a few MeV. Once this has been achieved, the next milestone is to produce beams with energies higher than 50 MeV. Besides kickstarting the laser wakefield accelerator (LWFA) technology in Brazil, this project aims to pave the way for conducting research on the production of radioisotopes by photonuclear reactions, triggered by LWFA accelerated beams.

    Palavras-Chave: lasers; plasma; wakefield accelerators; particles

  • IPEN-DOC 28125

    NUNES, R.P.; BONATTO, A.; MALDONADO, E.P.; SAMAD, R.E. ; VIEIRA JUNIOR, N.D. . Simulation study of laser wakefield acceleration varying the down-ramp length of a gas jet. In: LIN, LIU (Ed.); BYRD, JOHN M. (Ed.); NEUENSCHWANDER, REGIS (Ed.); PICORETI, RENAN (Ed.); SCHAA, VOLKER R.W. (Ed.) INTERNATIONAL PARTICLE ACCELERATOR CONFERENCE, 12th, May 24-28, 2021, Campinas, SP. Proceedings... Geneva, Switzerland: JACoW Publishing, 2021. p. 1717-1720. DOI: 10.18429/JACoW-IPAC2021-TUPAB142

    Abstract: In this work, particle-in-cell simulations were carried out to investigate the role of the down-ramp length of a H2 gas jet in accelerating electrons ionized by the laser pulse. The laser and plasma density were chosen so that the system is operating in the self-modulated regime. Preliminary results show how the down-ramp length can control the injection of electrons in the first bubble induced in the plasma by the laser pulse.

    Palavras-Chave: wakefield accelerators; gases; electron density; lasers; pulses; electric fields

  • IPEN-DOC 28112

    TABACOW, FABIO B.D. ; ZUFFI, ARMANDO V.F. ; MALDONADO, EDISON P.; SAMAD, RICARDO E. ; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. . Theoretical and experimental study of supersonic gas jet targets for laser wakefield acceleration. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, May 31 - June 2, 2021, Online. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2021. DOI: 10.1109/SBFOTONIOPC50774.2021.9461936

    Abstract: This work reports a theoretical and experimental study of supersonic gas jets to be used as targets in laser wakefield acceleration. A comparison between theoretical and experimental results ismade in order to estimate the results of a de Laval nozzle manufactured in our laboratory, used to produce a N2 gas target. The comparison between the results shows that Computational Fluid Dynamicssimulations are able todescribe the phenomena of the supersonic gas jet.

    Palavras-Chave: interferometry; acceleration; wakefield accelerators; computer calculations; fluid mechanics; nozzles; supersonic flow

  • IPEN-DOC 29301

    ZUFFI, ARMANDO V.F. ; TABACOW, FABIO B.D. ; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; SAMAD, RICARDO E. . Ultrafast laser micromachining of submillimetric de Laval nozzles in alumina for laser electron acceleration. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, October 13-15, 2022, Recife, PE. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2022. DOI: 10.1109/SBFotonIOPC54450.2022.9992490

    Abstract: We have explored the fabrication of submillimetric de Laval nozzles by ultrashort laser pulses micromachining in alumina, a dielectric ceramic, to generate supersonic gas jets in vacuum. The nozzles were manufactured in a home-built trepanning setup, and their geometry and surface quality dependence on the laser and machining parameters was investigated, aiming to control the jet spatial density to produce optimal gaseous targets for laser electron acceleration.

    Palavras-Chave: laser beam machining; lasers; ablation; nozzles; supersonic flow; targets; wakefield accelerators

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Autor: Maprelian

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

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