BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//linuxsoftware.nz//NONSGML Joyous v1.4//EN BEGIN:VEVENT SUMMARY:Plasma Light Sources: A Spatiotemporal Analysis DTSTART:20240209T093000Z DTEND:20240209T120000Z DTSTAMP:20260622T013044Z UID:cf19574b-4540-4ac3-96ef-83934a8df084 SEQUENCE:1 CREATED:20240202T152209Z DESCRIPTION: As fontes de raios X mais avançadas\, tais como os lasers de electrões livres e os sincrotrões\, permitem sondar e obter imagens de processos ultra-rápidos que ocorrem às mais ínfimas escalas atómicas e moleculares. Estas fontes são dispositivos de grandes dimensões\, norma lmente da ordem de alguns quilómetros. Recentemente\, têm sido feitos es forços para desenvolver soluções mais pequenas e económicas\, maiorita raimente baseadas em feixe-plasma. Nesta tese\, exploramos as fontes de ra diação baseadas em plasma usando teoria e simulações Particle-In-Cell\ , baseando-nos nas possibilidades abertas pela recente descoberta da Super radiância Generalizada para propor novos métodos de geração de impulso s de radiação intensos\, ultra-curtos e de alta frequência. Nomeadament e\, investigámos a radiação proveniente de partículas que atravessam c ampos evanescentes. Estes modos de superfície são comuns em experiência s de interação laser-plasma. Tirámos partido da localização espacial extrema das ondas evanescentes para gerar raios-X dirigidos e demonstrámo s que os electrões com g '\; 10100 que atravessam uma onda evanescent e podem produzir radiação KeV-MeV. Além disso\, mostrámos que a posiç ão de intersecção entre o feixe de electrões e a onda evanescente pode atuar como uma partícula virtual. Nas condições certas\, esta partícu la virtual pode ser superluminosa e produzir um choque ótico superradiant e. Além disso\, explorámos a radiação coerente de betatrões através de superradiância generalizada. Onde uma manipulação espácio-temporal do feixe de partículas aceleradas pode levar à emissão superradiante. M ostrámos que um feixe de partículas com uma modulação sinusoidal com u ma velocidade de fase superluminal pode produzir choques ópticos ao longo do ângulo de Cherenkov associado à velocidade de fase da modulação. E stes choques ópticos conduzem a impulsos ultra-curtos de nível de attoss egundo cuja intensidade cresce quadraticamente com o número de partícula s no feixe\, independentemente da distância entre as partículas. Durante a realização desta tese\, baseámo-nos fortemente no RaDiO e introduzim os várias melhorias neste código. Uma das mais importantes foi acompatib ilidade com GPU utilizando a linguagem de programação CUDA. Utilizando u ma única placa de GPU\, conseguimos cálculos de radiação quase instant âneos em milhões de células espaciais\, um feito que anteriormente só era possível quando se utilizavam clusters de computadores com centenas d e CPUs. Esta melhoria permitiu-nos executar inúmeras simulações de radi ação\, anteriormente dispendiosas\, permitindo observar a radiação a r esoluções espaciais sem precedentes. LAST-MODIFIED:20240202T152209Z LOCATION:Anfiteatro PA-3 (Piso -1 do Pavilhão de Matemática) URL:http://df.vps.tecnico.ulisboa.pt/pt/eventos/plasma-light-sources-a-spa tiotemporal-analysis/ X-ALT-DESC;FMTTYPE=text/html:

As fontes de raios X mais avançadas\, tais como os lasers de electrões livres e os sincrot rões\, permitem sondar e obter imagens de processos ultra-rápidos que oc orrem às mais ínfimas escalas atómicas e moleculares. Estas fontes são dispositivos de grandes dimensões\, normalmente da ordem de alguns quil ómetros. Recentemente\, têm sido feitos esforços para desenvolver solu ções mais pequenas e económicas\, maioritaraimente baseadas em feixe-pl asma. Nesta tese\, exploramos as fontes de radiação baseadas em plasma u sando teoria e simulações Particle-In-Cell\, baseando-nos nas possibilid ades abertas pela recente descoberta da Superradiância Generalizada para propor novos métodos de geração de impulsos de radiação intensos\, ul tra-curtos e de alta frequência.

Nomeadamente\, investigámos a radiação proveniente de partículas que atravessam campos evanescentes. Estes modos de superfície são comuns em experiências de interação la ser-plasma. Tirámos partido da localização espacial extrema das ondas e vanescentes para gerar raios-X dirigidos e demonstrámos que os electrões com g '\; 10100 que atravessam uma onda evanescente podem produzir ra diação KeV-MeV. Além disso\, mostrámos que a posição de intersecçã o entre o feixe de electrões e a onda evanescente pode atuar como uma par tícula virtual. Nas condições certas\, esta partícula virtual pode ser superluminosa e produzir um choque ótico superradiante.

Além disso\, explorámos a radiação coerente de betatrões através de superr adiância generalizada. Onde uma manipulação espácio-temporal do feixe de partículas aceleradas pode levar à emissão superradiante. Mostrámos que um feixe de partículas com uma modulação sinusoidal com uma veloci dade de fase superluminal pode produzir choques ópticos ao longo do ângu lo de Cherenkov associado à velocidade de fase da modulação. Estes choq ues ópticos conduzem a impulsos ultra-curtos de nível de attossegundo cu ja intensidade cresce quadraticamente com o número de partículas no feix e\, independentemente da distância entre as partículas.

Durant e a realização desta tese\, baseámo-nos fortemente no RaDiO e introduzi mos várias melhorias neste código. Uma das mais importantes foi acompati bilidade com GPU utilizando a linguagem de programação CUDA. Utilizando uma única placa de GPU\, conseguimos cálculos de radiação quase instan tâneos em milhões de células espaciais\, um feito que anteriormente só era possível quando se utilizavam clusters de computadores com centenas de CPUs. Esta melhoria permitiu-nos executar inúmeras simulações de rad iação\, anteriormente dispendiosas\, permitindo observar a radiação a resoluções espaciais sem precedentes.

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