有两个线性转折点时的绝对参量不稳定性

本文讨论了在弱不均匀等离子体里,当两个参量耦合方程的每一个方程都有一个线性转折点,且此两个线性转折点符号相同时,则此参量不稳定性是绝对不稳定性。解析地得到了参量不稳定性的阈值和增长率的表达式,并与数值结果作了比较,符合得很好。 关键词：     

离子束-等离子体系统中的参量不稳定性

本文研究了外pump电场E_0在离子束-等离子体系统中所激发的静电低频参量不稳定性。导出了这种低频波的一般色散关系,并用数值方法分析了一维质子束-等离子体系统的参量不稳定性的激发过程。结果表明:离子束对等离子体中参量不稳定性的激发有极重要的影响。当没有离子束时,只能激发一种模式的波;一旦将离子束引入等离子体中,就可以在系统中激发两个波长较长的低频波。     

导引场下电磁泵浦自由电子激光的非线性理论

本文以Vlasov-Maxwell方程组为基础,用非线性动力学理论研究了存在导引场情况下电磁波泵浦的自由电子激光器的作用机制,导出了线性及非线性色散关系式,求出了非线性不稳定性增长率和自由电子激光的能量转换效率.结果表明,只要合理地选择参量条件,附加导引场可以大大提高自由电子激光的增长率和能量转换效率.     

高杂共振层中静电波的非线性相互作用

本文使用全力途径，解析研究了发生在高杂共振层中的两个参量不稳定性。一个是以高杂波为泵浦波所引起的电子伯恩斯坦边带波的能参量激发，另一个是以电子伯恩斯坦波为泵浦波所引起的高杂边带波的参量激发。研究结果表明，这两种参量不稳定性都会产生一频率上移边带波，第一个不稳定性阈值比第二个要高。另外，我们的结果也表明，激发电子伯恩斯坦波所需阈理非常高的，除非电子回旋谐数ｌ相当低和组合参数β０相当大，这与电离电动     

具有等离子体背景的电磁泵浦自由电子激光

用流体理论研究了等离子体背景对电磁泵浦自由电子激光的影响,得到了激光的色散关系式,求出了不稳定性增长率的表达式.结果表明,等离子体背景的存在能够明显提高激光的增长率,从而说明在电磁泵浦自由电子激光器中加入等离子体背景具有现实意义. 关键词：     

等离子射流的磁流不稳定性

1.当无限均匀等离子射流的速度,超过在完全电离的背景等离子体中的折合阿尔芬波速时,射流相对于微小磁流扰动,将是不稳定的。这类不稳定性,与在日地关系问题中所观测到的某些现象的解释有关。在许多情况下,由于存在足够数量的中性粒子(如在电离层或大部分实验装置中),往往必须考虑它们的影响,因此,本文将讨论在部分电离的背景等离子体中,等离子射流的磁流不稳定性问题。所得结果表明:在强耦合与弱耦合下,但ωγ_i时,在部分电离的背景等离子体中,不稳定性条件与在完全电离介质中的情况相比,有较显著的差别。     

超强激光在均匀等离子体中的背向拉曼散射放大机制

使用等离子体背向受激拉曼散射对激光进行放大时,等离子体的密度、温度和长度都会对激光的放大效果产生影响.为了探究等离子体密度对结果的影响,本文使用一维粒子模拟程序模拟了波长为800 nm的泵浦激光入射到均匀等离子体中,等离子体密度和泵浦光光强对散射光光谱的影响.模拟结果表明,等离子体密度降低会导致散射光的波长变短,而泵浦光的光强在一定范围内降低会增加散射光中背向散射光的比例.通过分析散射光的光强和等离子体的密度,发现前向拉曼散射是等离子体密度变化的原因.模拟结果对等离子体背向受激拉曼散射放大的实验研究具有重要的指导意义.     

强激光与等离子体相互作用产生的超强太赫兹辐射

超短强激光脉冲在等离子体中传播时会激发大振幅的等离子体尾波场，它是一种电子等离子体波．由于这是一种静电波，它一般不能转换成电磁辐射．我们发现在不均匀等离子体中激发的尾波场在一定条件下可以通过线性模式转换产生电磁辐射．由于用超短强激光脉冲尾波场可以达到的电场振幅达100GV／m，其振动频率在太赫兹（10^12Hz）附近，用这种方法可以产生电场强度达到GV／m的太赫兹辐射．     

磁化等离子体里高频模和低频模耦合的参量不稳定性

用“有质动力”的方法,对一个空间均匀的磁化等离子体,在大振幅泵浦波E₀(r,t)作用下,推导了非线性色散关系。从这个色散关系出发,统一处理了各种常见波的参量激发,如反常吸收与反常散射,并与别人用其他方法计算的结果作了比较。发现只要在有质动力适用的条件下,我们的色散关系可以重新得到他们的结果。此外,我们还计算了几种还未见发表过的参量激发。从我们的结果可以看出,对反常吸收,“偶极近似”的做法基本上可以给出正确的结果。对反常散射,等离子体磁化后,阈值会提高,增长率会下降。所以磁场对受激散射型的参量激发起稳定作用。 关键词：     

非同轴双束激光产生的等离子体辐射

采用非同轴双束激光，可得到时空差可控的二束不同性质的等离子体，实现在绝对同等条件下研究多束等离子体辐射的空间非均匀性和等离子体喷射对线加宽的影响。实验结果显示出在最简单的实验装置上实现等离子体强Ｘ射线泵浦Ｘ射线激光方案的可能性。     

Fundamentals and applications of ion-ion plasmas

Ion-ion plasmas can form in the late afterglow of pulsed discharges or downstream of continuous wave discharges in electronegative gases. In ion-ion plasmas, negative ions replace electrons as the negative charge carriers. In the absence of electrons, ion-ion plasmas behave quite differently compared to conventional electron-ion plasmas. Application of a radio frequency bias to a substrate immersed in an ion-ion plasma can be used to extract alternately positive and negative ions, thereby minimizing charging on device features during micro-device fabrication. Ion-ion plasmas are also important in negative ion sources, dusty plasmas, and the D-layer of the earth's atmosphere.     

Thomson散射诊断技术的新进展

Thomson散射是一种主动而无干扰地对等离子体进行诊断的方法．它能够以较高的时空分辨率测量等离子体的参数，如电子与离子温度、密度以及等离子体的膨胀速度、电离程度、热流等参数．文章从Thomson散射基本概念出发，介绍了Thomson散射诊断方法在研究激光与等离子体相互作用中的重要意义，并分别介绍了近年来Thomson散射诊断技术的新进展，如对高Z等离子体、两种离子种类的等离子体、多种形态等离子体以及高密度等离子体的研究．文章最后对国内Thomson散射诊断技术的发展状况进行了简述．     

等离子体X射线吸收谱及发射谱研究

 报道计算高温高密等离子体吸收谱和发射谱（光学薄）的理论方法；该方法基于相对论原子理论，可以计算任何单元素以及多元素等离子体的谱分辨X射线吸收谱和发射谱（光学薄）；应用了量子亏损理论，可以减少计算量。利用该方法计算金等离子体LTE吸收谱，计算结果与实验符合良好。本文还对金等离子体LTE的光学薄发射谱进行了研究, 这将有利于对实验进行进一步的诊断分析。该理论计算方法还可提供等离子体内各电离度能级布居等重要物理参数。因此经“标准实验”检验的该理论计算方法将是提供ICF“精密”物理辐射参数的重要基础。     

Time-dependent nested-well plasma trap

When arranged in a nested-well configuration, plasma traps of the Penning/Malmberg type become potentially suitable for confining neutral plasmas. The nested-well configuration allows confinement of overlapping electron and ion plasmas. With an ion plasma overlapped by an equal-charge-density electron plasma, the ion density can exceed the severe ion density limit which occurs within traditional single-well plasma traps. With a nested-well configuration which is time dependent, overlapping electron and singly charged-ion plasmas can be confined at the same temperature. Possible uses of thermal neutral plasmas confined within time-dependent nested-well plasma traps include basic plasma science studies and plasma processing applications     

对天体等离子体中铝发射谱的理论研究

超强超短脉冲激光产生的高温、高密、强磁场等离子体与天体等离子体在许多方面都有很强的相似性,这使得某些天体物理过程的实验室模拟成为可能.对天体等离子体中的铝发射谱进行了理论模拟,结果显示,利用激光等离子体的发射光谱,可以在实验室获得天体上难于观测的光谱范围并为天体物理学研究提供丰富的信息. 关键词： 实验室天体物理 激光等离子体 发射谱     

Observation of a multiply ionized plasma with index of refraction greater than one

We present clear experimental evidence showing that the contribution of bound electrons can dominate the index of refraction of laser-created plasmas at soft x-ray wavelengths. We report anomalous fringe shifts in soft x-ray laser interferograms of Al laser-created plasmas. The comparison of measured and simulated interferograms shows that this results from the dominant contribution of low charge ions to the index of refraction. This usually neglected bound electron contribution can affect the propagation of soft x-ray radiation in plasmas and the interferometric diagnostics of plasmas for many elements.     

紫外激光探针在Z-pinch中的应用北大核心CSCD

报道了基于脉冲宽度为16ns、波长为266nm、总能量为30mJ、时间分辨为1.6ns的紫外激光四分幅阴影成像系统,用于研究Z-pinch产生等离子体与在丝阵负载中心放置塑料泡沫材料相互作用输运规律,研究动态黑腔形成过程的主要物理因素。使用高能高密度激光束透射等离子体,依据等离子体对激光束吸收衰减特性诊断激光束通过等离子体后的空间强度分布,通过理论计算获得等离子体空间密度分布,获得等离子体产生的早期稳定性、箍缩速度等规律。实验研究表明,在X射线峰值前约-25ns等离子体开始压缩塑料泡沫,在峰值前-5ns压缩到最小,之后泡沫开始膨胀。在X射线峰值时刻泡沫直径由3mm压缩到直径约为1mm,对泡沫的最大压缩比约为9倍。实验测量压缩速度约为3.3×10~6 cm/s,并给出了不同时刻的磁流体不稳定结构分布。     

Generation of magnetic fields by the non-stationary ponderomotive force of electromagnetic waves in plasmas with streaming electrons

It is shown that the non-stationary ponderomotive force of large amplitude electromagnetic waves in plasmas with streaming electrons can spontaneously create magnetic fields. The present result may account for the magnetic fields in laser-produces plasmas, in cosmic plasmas, as well as in galactic and inter-galactic spaces.     

Out-of-plane bipolar and quadrupolar magnetic fields generated by shear flows in two-dimensional resistive reconnection

Shear flows perpendicular to the anti-parallel reconnecting magnetic field are often observed in magnetosphere and interplanetary plasmas, and in laboratory plasmas toroidal differential rotations can also be generated in magnetic confinement devices. Our study finds that such shear flows can generate bipolar or quadrupolar out-of-plane magnetic field perturbations in a two-dimensional resistive MHD reconnection without the Hall effects. The quadrupolar structure has otherwise been thought a typical Hall MHD reconnection feature caused by the in-plane electron convection. The results will challenge the conventional understanding and satellite observations of the signature of reconnection evidences in space plasmas.