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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
在考虑相对论和有质动力非线性以及全局电量守衡的前提下,分析了强激光在冷等离子体窄通道中稳定传播的情况。采用较为简化的二维理论模型,给出了描述激光和通道横向结构的解,对不同通道宽度、通道密度、激光强度和电磁模式等进行了讨论,分析了其对激光在等离子体通道中传播的影响。分析发现,在存在预通道的情况下,当等离子体通道的密度大于临界密度很多时(例如20倍临界密度),即使是在激光波长量级的通道中,激光仍然可以传播。通道越宽,等离子体密度越小;激光强度越大越容易传播。在同样的通道和传输情况下,TE0模传输所需要的激光强度比TE1模要小。  相似文献   

2.
报道了神光Ⅱ装置上激光膜相互作用的实验,实验利用能量计和光电管测量激光与CH薄膜作用前后的能量和时间波形的变化。结果表明:激光对CH薄膜透过率由作用产生的激光等离子体电子密度决定;功率密度为1.01014 W/cm2的激光与CH薄膜作用下,入射激光能量脉冲前沿与薄膜作用产生激光等离子体;在200 ps时,激光等离子体电子密度稀疏到临界密度以下,激光开始透过等离子体;在700 ps后,等离子体密度远低于临界密度,激光完全透过激光等离子体。  相似文献   

3.
近临界密度是激光等离子体相互作用中能量吸收和高能电子产生的重要等离子体参数区间.利用激光加速产生的质子束作为电磁场探针,研究了超强激光与近临界密度等离子体相互作用产生的等离子体结构及其时间演化.实验发现,初始均匀分布的质子束穿过近临界密度等离子体后分裂为两个斑.两个质子束斑的间距随着作用时间先增大后减小.并且两个束斑呈不对称分布.分析认为,幅度约为10~9 V/m的不对称分布瞬变电场是产生质子束偏折和分裂的主要原因.粒子模拟的结果也验证了这一解释.该研究对激光尾场电子加速、离子加速、惯性约束聚变快点火方案研究等有一定的参考价值.  相似文献   

4.
用二维粒子模拟程序研究了相对论强激光和稠密等离子体相互作用引起的表面不稳定。数值模拟表明,在s偏振光作用下,等离子体表面出现了类瑞利泰勒不稳定性。形成的不稳定结构随时间发展进一步深入到等离子体内部,最终使等离子体密度形成分层泡状结构,并向前传播。这种不稳定的产生与初始等离子体密度有密切关系,在高于20倍临界密度等离子体的表面没有明显观察到这种不稳定。在p偏振激光作用下,等离子体表面不能明显地形成这种结构。因此在三维几何结构下,这种等离子体表面不稳定性将呈现各向异性。这种表面不稳定将直接影响高次谐波产生和离子加速效率。  相似文献   

5.
激光辐照靶产生的等离子体电子密度的诊断对于惯性约束聚变、等离子体物理、高能量密度物理等相关领域的研究具有重要意义,特别是中、高Z材料等离子体临界面附近的电子密度分布信息的测量.采用波长13.9 nm的类镍银软X射线激光作为探针,利用双频光栅剪切干涉技术尝试诊断了激光辐照金平面靶产生的等离子体的电子密度分布.实验获得了清晰的干涉条纹图像,通过对条纹的初步处理,测量到的最高密度达到了约1.4倍临界密度.通过与相关理论程序模拟结果对比,发现实验与模拟存在一定的偏差,为进一步优化模拟程序提供了有益的参考.通过实验,充分表明了软X射线激光双频光栅干涉技术在诊断中、高Z材料临界密度附近区域等离子体方面的实用性.  相似文献   

6.
通过二维粒子模拟(particle-in-cell)方法研究了强激光与亚临界密度等离子体相互作用中的近前向光子加速机制.该机制利用强激光在亚临界密度气体传输过程中的电离效应产生在纵向和横向上密度分布不均匀的电子等离子体.在纵向上,入射激光电离氦气产生一个陡峭的电子密度前沿分布.在密度前沿处,入射激光与电子等离子体波作用发生近前向散射.散射光频率较激光频率增大,在频谱中产生了第一个特征峰.在横向上,密度不均匀造成电子等离子体波具有不同的相速度并与入射激光相互作用,使入射激光发生近前向散射,在频谱中产生了第2个特征峰.由于密度分布的不均匀性较电子等离子体波的密度扰动大得多,因此基于微扰理论的散射模型和色散关系,如受激拉曼散射,无法解释频谱中两个特征峰的出现.进一步研究发现:在密度不均匀的情况下,入射激光、电子等离子体波和散射光三者之间仍满足动量和能量守恒的三波耦合关系.这能够解释两个特征峰对应的频率和强度增长过程.该研究对于强激光在亚临界密度气体传输过程中的频谱演化具有重要参考意义.  相似文献   

7.
理论研究和数值模拟研究表明激光在等离子体中诱导的等离子体密度调制可以起类似布拉格反射镜的作用,使得后面的入射光在等离子体平均密度远低于临界密度的区域就对入射光产生相位反射.相位反射的发生会影响激光在等离子体中的传播,例如激光在等离子体中相对传播时会出现激光场空洞现象.进一步的理论和数值模拟研究表明,相位反射持续发生的时间以及反射率的高低与等离子体的密度、等离子体区域的长度、激光强度以及脉宽等因素密切相关,这些都会对激光在等离子体中的传输产生影响. 关键词: 相位反射 密度调制 激光等离子体 粒子模拟  相似文献   

8.
强激光和稠密等离子体相互作用产生的三次谐波   总被引:1,自引:1,他引:0  
沈百飞  余玮 《光学学报》1996,16(7):03-907
研究了超强激光和均匀及线性梯度高密度等离子体相互作用产生的三次谐波,特别研究了等离子体密度为四倍临界密度时的情形,这可能是用相对论效应产生高效谐波的最佳密度。  相似文献   

9.
徐至展  余坚  唐永红 《物理学报》1986,35(3):311-318
本文从平面电磁波垂直入射于一维不均匀磁化等离子体的理论模型出发,通过计算电磁场结构,讨论了自生磁场对于密度轮廓修正的影响。我们的计算结果不仅与Nd玻璃激光打靶实验相符,也与CO2激光打靶实验相一致,而且还能自然得到临界面附近的密度凹陷。 关键词:  相似文献   

10.
本文在文献[1]的基础上,进一步计算了高次谐波的场结构与转换率。计算中,通过假设等离子体密度的双线性分布而考虑了临界密度面附近的密度轮廓变陡效应。所得解析结果能较为满意地解释CO_2激光打靶实验中已观察到的有关高次谐波发射的物理现象。  相似文献   

11.
In this work we evaluate the interaction of high intense laser beam with a steepened density profile. During laser interaction with underdense plasma by freely expanding plasma regime, modification of density profile is possible. In this paper we have investigated the ultra short laser pulse interaction with nonisothermal and collisionless plasma. We consider self–focusing as an effective nonlinear phenomenon that tends to increase when the laser power is more than critical rate. By leading the expanded plasma to a preferred location near to critical density, laser reflection is obtained, so the density profile will be locally steepened. The electromagnetic fields are evaluated in this new profile. We show the amplitude and period of electrical field oscillation are increased by reducing the steepened scale length. Also our numerical results identify that by reducing the steepened scale length, the electrical field is increased to wave breaking threshold limit. This high gradient electrical field causes the effective beam loading during the wave breaking phenomenon. The wave breaking can be the initial point for other acceleration regime as cavity or channel guiding regime. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

12.
This work reveals an exploration of self-focusing of Hermite-cosine-Gaussian laser beam in a collisionless plasma under relativistic nonlinearity. Self-focusing along with self-trapping of Hermite-cosine-Gaussian laser beam are analyzed for different values of laser intensity, plasma density, and decentered parameters. Mathematical analysis displays that these parameters play a major role in achieving the stronger and earlier self-focusing. Further, a comparative study between self-focusing of Hermite-cosine-Gaussian laser beam with and without exponential density ramp profile is introduced. Plasma density transition with exponential profile is found to be more effective in order to have stronger self-focusing. The present analysis may lead to very useful applications in the field of efficient harmonic generation, laser driven fusion etc.  相似文献   

13.
曹莉华  余玮  徐涵  刘占军  郑春阳  李斌 《中国物理》2004,13(8):1302-1308
The mechanism of electron ponderomotive acceleration due to increasing group velocity of laser pulse in inhomogeneous underdense plasma layers is studied by two-dimensional relativistic parallel particle-in-cell code. The electrons within the laser pulse move with it and can be strongly accelerated ponderomotively when the duration of laser pulse is much shorter than the duration of optimum condition for acceleration in the wake. The extra energy gain can be attributed to the change of laser group velocity. More high energy electrons are generated in the plasma layer with descending density profile than that with ascending density profile. The process and character of electron acceleration in three kinds of underdense plasma layers are presented and compared.  相似文献   

14.
共振吸收的自洽场结构和密度轮廓分布   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 用二维多时标全电磁相对论粒子模拟程序,对斜入射P极化强激光与具有线性密度分布的非均匀等离子体平板相互作用中的共振吸收进行了模拟计算,给出了冕区自洽场的结构和等离子体密度轮廓分布,粒子模拟结果观察到了临界面附近等离子体波的激发、等离子体密度轮廓的变陡和空穴的产生。  相似文献   

15.
Mass ablation rate increases with laser power density following a power law dependence and a significant change occurs at 0.3 GW/cm. A reflected laser temporal profile was measured from a brass sample. When the power density is greater than 0.3 GW/cm+, the temporal profile changes. The transmitted laser-pulse temporal profile through a glass sample also was measured. When the power density is greater than 0.3 GW/cm, the later part of laser pulse becomes truncated. The power density at which the laser temporal profile changes for each case is same as the power density that the mass ablation rate coefficient changes. The ablated mass can absorb incoming laser radiation through inverse Bremsstrahlung. The mass becomes thermally ionized and opaque to the incident radiation, preventing laser light from reaching the surface. A model based on thermal evaporation and inverse Bremsstrahlung absorption was developed. Calculations show that plasma shielding occurs at approximately 0.3 GW/cm. The experiments and model suggest that the significant change observed in mass ablation rate coefficient is caused by plasma shielding. Received: 28 August 1996 / Accepted: 17 October 1996  相似文献   

16.
应用电子和多光子集团非弹性碰撞模型和冷等离子体模型,研究了飞秒强激光与线性等离子体发生多光子非线性Compton散射时,散射激光与入射激光形成的飞秒耦合激光场对线性等离子体层中光场和电子密度分布的影响。研究发现,在耦合激光的有质动力作用下,电子密度分布和离子密度分布比Compton散射前的偏离更加严重,电子密度的变化比离子密度的变化更快,产生的静电场更强。即使耦合激光场非常弱,电子的运动仍表现出相对论效应,仍有静电场存在。  相似文献   

17.
18.
Off-axial contribution of beam self-focusing in plasma with density ripple is investigated. Apply paraxial ray theory and Wentzel–Krammers–Brillouin approximation, the results shown that, in interaction of laser and plasma with density ripple, beam self-focusing presents some interesting diverse features when off-axial contribution is obvious. In the paper, we find, on the one hand, density ripple can minimize the defocusing and beam still retains a localized profile with an oscillatory self-focusing and defocusing, on the other hand, with the increase of off-axial contribution, laser beams presents four various self-focusing features, which laser beam intensity profile splits into three-splitted with central axial convex profile, three-splitted with equal amplitude profile, three-splitted with central axial concave profile and two-splitted intensity profile.  相似文献   

19.
研究了不同能量的纳秒激光脉冲聚焦到单晶硅片上时,激光等离子体的自由电子密度和温度以及损伤形貌随激光脉冲能量增加的变化规律。研究结果表明:激光脉冲击穿硅介质产生的激光等离子体的体积以及自由电子密度和温度大小,决定了硅表面损伤的形貌特点和大小。自由电子密度和温度的变化特点是:随着激光脉冲能量的增加,激光等离子体的体积不断增大,自由电子温度缓慢增加而密度基本不变。又由于激光等离子体的自由电子密度和温度呈现从中心到边缘由大到小的变化趋势,所以损伤形貌总的特点是内部区域的熔化非常充分,形成明显的周期性排列的规则条纹,且条纹的排列趋势呈现环状;中部区域熔化不充分,形成条纹不很规则;边缘区域处分界明显,有时出现等离子体产生喷溅变色痕迹。  相似文献   

20.
沈文达  朱莳通 《物理学报》1988,37(5):863-870
本文利用严格的解析方法求得了激光等离子体中稳态自洽密度分布的三参量解族。讨论几种特殊情况,指出Lee等人给出的平台型密度分布只是其中的一种特殊情况。 关键词:  相似文献   

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