Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Strong-field ionization in particle-in-cell simulations

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F10974938%3A_____%2F25%3A25_89_22" target="_blank" >RIV/10974938:_____/25:25_89_22 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21340/25:00386764

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1103/zlzb-kqtw" target="_blank" >https://doi.org/10.1103/zlzb-kqtw</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/zlzb-kqtw" target="_blank" >10.1103/zlzb-kqtw</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Strong-field ionization in particle-in-cell simulations

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The inclusion of the process of multiple ionization of atoms in high-intensity electromagnetic fields into particle-in-cell (PIC) codes applied to the simulation of laser-plasma interactions is a challenging task. In this paper, we first revisit ionization rates as given by the Smirnov-Chibisov and Perelomov-Popov-Terent'yev formulas within the paradigm of sequential tunnel ionization. We analyze the limit of validity and possible inconsistencies of this approach. We show that a strongly limiting factor to a precise description of ionization is the competing contribution of different sequential ionization processes. To solve this an algorithm is proposed that allows one to find the dominant nonsequential path of tunnel ionization and significantly improves the precision in simulations. This procedure is implemented in the PIC code SMILEI, and includes the dependence of the ionization rates on the magnetic quantum number of the level. The sensitivity to variations in the ionization model is studied via full simulations of the ionization of an argon target by an incident high-intensity laser pulse. Finally, we analyze generalizations of the Perelomov-Popov-Terent'yev rate developed to describe the barrier suppression ionization in high fields and discuss the necessity and possibility of including these extensions in PIC simulations.

  • Název v anglickém jazyce

    Strong-field ionization in particle-in-cell simulations

  • Popis výsledku anglicky

    The inclusion of the process of multiple ionization of atoms in high-intensity electromagnetic fields into particle-in-cell (PIC) codes applied to the simulation of laser-plasma interactions is a challenging task. In this paper, we first revisit ionization rates as given by the Smirnov-Chibisov and Perelomov-Popov-Terent'yev formulas within the paradigm of sequential tunnel ionization. We analyze the limit of validity and possible inconsistencies of this approach. We show that a strongly limiting factor to a precise description of ionization is the competing contribution of different sequential ionization processes. To solve this an algorithm is proposed that allows one to find the dominant nonsequential path of tunnel ionization and significantly improves the precision in simulations. This procedure is implemented in the PIC code SMILEI, and includes the dependence of the ionization rates on the magnetic quantum number of the level. The sensitivity to variations in the ionization model is studied via full simulations of the ionization of an argon target by an incident high-intensity laser pulse. Finally, we analyze generalizations of the Perelomov-Popov-Terent'yev rate developed to describe the barrier suppression ionization in high fields and discuss the necessity and possibility of including these extensions in PIC simulations.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>ost</sub> - Ostatní články v recenzovaných periodicích

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    R - Projekt Ramcoveho programu EK

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review E

  • ISSN

    2470-0045

  • e-ISSN

    2470-0053

  • Svazek periodika

    112

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    21

  • Strana od-do

    055202 (1-21)

  • Kód UT WoS článku

  • EID výsledku v databázi Scopus