در سال های اخیر استفاده از برهمکنش لیزر و پلاسما به عنوان یک روش مدرن برای شتاب دادن به ذرات باردار مورد توجه قرار گرفته است. پیشرفت ها در این زمینه به اندازه ای بوده است که می توان انتظار داشت از این روش در آینده ای نزدیک در کنار روش های کلاسیک برای شتاب دادن به ذرات باردار استفاده شود و حتی ممکن است از این روش ها پیشی بگیرد. برای اینکه شتاب با استفاده از برهمکنش لیزر و پلاسما به مرحله کاربردی برسد باید کیفیت پرتو ذرات (میزان و پهنای انرژی و تعداد ذرات شتاب گرفته) در حد شتاب دهنده های کلاسیک یا بهتر از آن ها باشد. عوامل متعددی شامل ناپایداری ها ، اتلاف ها و عدم هم فازی ها سبب کاهش کیفیت پرتو می شود. هدف ما در این پایان نامه ارائه شیوه هایی برای حذف یا کاهش این عوامل برای افزایش کیفیت پرتو شتاب گرفته در میدان عقبه و رژیم حبابی می باشد. شیوه های ارائه شده با استفاده از شبیه سازی های عددی با کد ذره در سلول (PIC) مورد بررسی قرار گرفته اند.
