关于激光等离子体声波的数学模型

根据激光等离子体冲击波的传播规律,利用数学方法和物理知识解释了激光等离子体冲击波转化为激光等离子体声波的原理.     

超短脉冲激光与等离子体相互作用中产生的轴向磁场的测量

对超短脉冲激光与等离子体相互作用中产生的准静态轴向磁场进行了实验研究.利用Faraday效应,对超短脉冲激光与高密度等离子体相互作用产生的背向散射光的偏振面的偏转角度进行了实验测量,并由此观察到超短脉冲激光与高密度等离子体相互作用产生的轴向磁场强度的空间分布,其最大值高达(170±50) T.这一轴向磁场主要是由等离子体动力学效应所产生的     

线聚焦激光产生等离子体中的自聚焦成丝及喷流结构

在线状聚焦激光辐照平面靶及柱形细丝靶的实验中,我们首次观察到线聚焦激光在等离子体中分裂成丝与等离子体的小尺度喷流结构,这些现象有可能构成当今以激光产生的等离子体为放大介质的X射线激光实验研究中的一类应设法克服的障碍.     

强激光束在等离子体中的自聚焦

我们用1.06微米激光与等离子体相互作用所发射的二次谐波的一维空间分辨的光谱,与二维空间分辨的成像,证明了强激光束在等离子体中的自聚焦或细丝现象,并研究了靶原子序数、预脉冲激光预先形成的冕区等离子体等因素对这种非线性效应的影响。     

粒子流特性对脉冲激光烧蚀淀积类金刚石薄膜的影响

采用两种不同脉宽 ( 30ns,5 0 0fs)的KrF准分子激光淀积类金刚石薄膜 ,通过等离子体发射光谱和离子探针的测量 ,研究了激光等离子体成分、平均离子能量和通量等随激光能量密度、淀积距离的变化 ,对两种脉宽的激光等离子体淀积的薄膜结构和性能进行了比较 ,并且研究了激光等离子体特性对淀积薄膜类金刚石性能的影响     

超强激光等离子体相互作用中产生的三次谐波

在不作稀薄等离子体和弱相对论近似的情况下,详细研究了超强激光(10~(18)W/cm~2)和等离子体相互作用过程中静电势及三次谐波发射对等离子体参数和激光参数的依赖关系,从而给出了三次相干谐波产生所需的最佳激光参数和等离子体参数.     

双电流探针研究激光等离子体自发电流

本文报道了用一种新的双电流探针研究激光等离子体自发电流与靶的原子序数、激光输出能量、探针相对于激光轴位置的关系。     

飞秒激光等离子体的光学诊断

使用飞秒激光探针法,对飞秒激光等离子体膨胀过程进行了光学诊断.实验得到了不同时刻的等离子体阴影图和干涉图.大尺度环形自生磁场对等离子体产生了挤压,磁场的横向约束导致等离子体的宏观非对称性和jet结构.等离子体在纵向的膨胀尺度呈现t^1/2变化规律.     

激光等离子体中自聚焦机制的定标律

激光束在等离子体中的自聚焦与成丝过程,是受非线性薛定锷方程所控制的。本文应用该方程直捷地导出了白聚焦发生的临界功率及相应的横向扰动波数的阈值,然而,自聚焦的物理意义却包含在非线性折射率系数n₂中,文中通过简明的模型讨论了激光与等离子体相互作用中两种重要的自聚焦机制,亦即分别在无碰撞与碰撞等离子体中起主导作用的有质动力效应与热效应。对于上述两种过程,文中详细给出并比较了其n₂相对于激光等离子体的各类参数的定标关系。     

线状Mg激光等离子体热传导区特性的实验研究

基于一种新型的针孔晶体谱仪和Ly-α线翼部Stark展宽电子密度测量法,提供了一种对激光等离子体热传导区特性进行实验研究的简便方法,利用该方法对线状Mg激光等离子体的热传导区的特性进行了研究,在稳态近似下,得到Mg激光等离子体热传导区的宽度、声速及电子温度的实验值,和一维平面烧蚀稳态模型结果相比较,两者符合较好.     

飞秒激光与固体靶相互作用过程中真空加热机制

着重研究了飞秒激光在无预脉冲时与固体靶的相互作用过程. 实验和粒子模拟(PIC)研究表明, 在此条件下, 激光脉冲对等离子体的真空加热和逆轫致吸收是激光能量被吸收的主要机制. 实验中发现电子和X射线能谱均具有双温结构. 较低的电子温度可以归因于激光场对电子的驱动; 较高的电子温度则是由于激光诱导的电场对电子的加速造成的. 对PIC模拟获得的反射激光脉冲的频谱研究显示, 等离子体的密度标长很大程度上决定了激光吸收和电子加速的机制.     

关于激光在磁化等离子体中的非相干散射

激光在等离子体中的非相干散射,决定于电子密度涨落的谱密度。对于库仑等离子体,许多学者计算了散射谱。本文基于考虑等离子体中粒子间的完全电磁相互作用,计算了磁化等离子体的电子密度涨落和散射频谱。     

激光-等离子体相互作用中的等离子体密度轮廓修正

本文系统地研究了激光-等离子体相互作用过程中出现的两种类型的密度轮廓修正。我们由分析力学类比导出的重要关系式,不仅能在取消前人工作中的各种近似的基础上更精确地给出有关特征参量的定标律,而且能自洽地求出因激光反射及等离子体波共振激发而导致的等离子体密度台阶及相应的场结构。     

计算激光等离子体参数的数学模型

在相关物理知识的基础上 ,给出了计算激光等离子体参数的数学模型 ,通过实验验证 ,用该模型所得结果与使用其他方法所得结果基本吻合 .     

强场中电子的经典行为

研究了圆偏振强激光在等离子体中产生的自生磁场及注入电子在由激光场和自生磁场构成的混合场中的经典行为.圆偏振强激光在等离子体中传播时,因逆Faraday效应,方向平行于传播方向的准静态磁场被激发.推出相对论情况下的自生磁场方程,并以此研究了自生磁场的特性.当电子或电子束注入激光脉冲,则电子将受到激光场和自生磁场的作用,满足共振条件的电子能得到加速.得出电子能量方程并计算了能量随时间的变化,就一种特殊情况计算了电子在混合场中的动力学行     

激光等离子体二次谐波发射的时间分辨特性的研究

本文论述了激光等离子体相互作用中二次谐波发射的时间分辨特性研究方面的一些新结果。     

激光等离子体时、空、能三维分辨测试系统

介绍了激光等离子体时间、空间、能谱三维分辨测试系统的结构、原理和性能 ,并给出了利用该系统在实验中获得的典型结果 .     

软X射线激光增益实验研究

在中国科学院上海光机所的六路激光装置和LF12激光装置上成功地进行了复合泵浦软X射线激光增益实验。利用自制的一维空间分辨掠入射光栅光谱仪和针孔透射光栅光谱仪研究了线聚焦激光辐照平板靶产生的线状等离子体中铝和硅的类锂离子的自发发射放大(ASE)性能。测量了不同长度的线状等离子体的沿轴向发射的类锂铝和硅离子谱线的时间积分强度,结果证实类锂A¹⁰⁺离子的5f-3d跃迁(波长105.7)和Si¹¹⁺离子的5f-3d跃迁(波长88.9)、5d-3p跃迁(波长87.3)等谱线的强度随等离子体长度非线性增长,相应的增益系数分别为3.1±0.9,1.5±0.5和1.4±0.5cm^-1,最大增益长度乘积约为2.5。本实验是首次观察到类锂Si¹¹⁺离子的5f3-d和5d-3p跃迁的激光增益,X软射线激光波长已短于100。特别有意义的是,上述结果是在低的泵浦激光功率密度条件下取得的。研究表明,采用类锂复合机制,有可能在我们现有的激光驱动装置上将软X射线激光推进到“水窗”(43.8—23.3)波段。     

激光产生等离子体中不均匀性结构的研究

用可见光探针阴影成像方法研究了在激光产生等离子体中出现的不均匀性结构,特别是由于流体力学不稳定性而在薄膜靶后表面出现的小尺度喷流结构。     

一类更广泛的非自共轭非线性Schrdinger方程组的有限差分格式

在非线性波动,激光聚焦和等离子体效应中,非线性Schrodinger方程起着特别重要的作用。由于它具有孤立子解,因此近二十年来,已吸引了一大批数学家与物理学家的兴趣。文〔1〕中提出了在一维分子晶体激子中的一类非自共轭非线性Schrodinger方