光在等离子体中的共振吸收解析研究

本文通过求光从等离子体与真空界面的反射率,解析地求出了长标尺长度和短标尺长度的线性密度轮廓冷等离子体对光的定态共振吸收率。在长标尺长度下,本文的结果与以前的结果一致,但可以精确到更高阶数;在短标尺长度下,本文的解析结果与数值计算符合。 关键词：     

Effects of Laser Intensities and Target Shapes on Attosecond Pulse Generation from Irradiated Solid Surfaces

Single attosecond pulses can be generated when an intense laser pulse focused in a volume of a few cubic wave- lengths （λ^3） is reflected from a solid plasma surface. With relativistic two-dimensional particle-in-cell simulations, we investigate the effects of the incident laser intensity and the target surface profiles on attosecond pulse generation. Usually the width of the reflected attosecond pulse decreases and its electromagnetic energy density increases with increasing laser intensity, while the energy conversion efficiency to the attoseond pulse decreases, By changing the target surface profile, such as using a convex surface or adding proper preplasma, one can further shorten the attosecond pulse duration and meanwhile increase its energy density.     

Double Jet Emission of Hot Electrons from a Micro-droplet Spray

Spatial distribution of hot electrons with energies above 50 keV are investigated by an ethanol micro-droplet spray irradiated by linearly and elliptically polarized 150 fs laser pulses at an intensity of 10^18 W/cm^2. Two symmetric hot electron jets with respect to the laser propagation direction are observed in the polarization plane for a     

强激光与等离子体相互作用中沿靶表面发射的高能超热电子

在强激光与等离子体相互作用研究中，文章作者从实验上首次观测到沿靶面方向发射的高能超热电子束．该电子束只有在等离子体电子密度标长较短的条件下才会出现。数值模拟表明，靶表面电磁场的约束作用是产生这束电子的主要原因。这一结果有助于加深对激光惯性约束聚变快点火实验中的锥靶物理过程的理解，并有潜在的应用前景。     

超短脉冲激光与乙醇微滴相互作用中超热电子的双叶状角分布

测量了聚焦光强为1016W/cm2的超短脉冲激光与乙醇微滴相互作用中产生的能量大于50?keV的超热电子的角分布和电子能谱.观察到的超热电子角分布明显依赖于激光的偏振特性，在与激光偏振平面平行的平面上超热电子相对于激光入射方向呈对称的双叶状分布.超热电子的能谱显示超热电子的最大能量大于750?keV.以上超热电子的角分布可用一个基于共振吸收机制的模型加以解释. 关键词： 超短脉冲激光 超热电子 微滴 共振吸收     

相对论效应对共振吸收的影响

应用简化模型,本文的研究表明:由于电子质量的相对论性变化,由线性模式转换产生的静电等离子体波在临界面附近呈现出滞后效应,此效应将增大斜入射p偏振的光在等离子体中的吸收,这是通过增大等离子体波大振幅的区域引起的,当光强超过滞后效应的阈值光强时,吸收率将大大超过线性结果。 关键词：     

低杂波电流驱动等离子体的电导

本文研究了由于欧姆电场与驱动电流的低杂波场相互作用造成的影响等离子体电导的两个物理机制。重新推导了电子响应方程并求出了低杂波电流驱动场引起的等离子体电导增量。与没有考虑到这两个物理过程的结果相比,电导增量改变了2/(1+D_c)倍。     

高能电子与超强激光束作用产生的阿秒脉冲列

利用非线性汤姆孙散射的理论，从理论和数值模拟上研究了单电子在横向穿越高斯激光束束 腰时所辐射的x射线阿秒脉冲列的性质. 主要分析了电子以初始能量γ₀=1M eV—100M eV横向穿越激光振幅参数为a₀=1—10的高斯光束束腰获得的阿秒辐射脉冲的 时间 和空间性质. 计算表明，辐射呈现脉冲列的形式. 脉冲列的包络宽度取决于激光强度、束腰 的宽度以及入射电子能量. 电子的初始能量比激光强度对电子辐射脉冲的影响更大. 辐射脉 宽、脉冲间隔和脉冲包络宽度都正比于1/γ²₀，辐射功率正比于 γ⁶₀，辐射能 量正比于γ⁴₀. 当改变激光振幅a₀时，辐射功率正比 于a²₀、辐射包络中单 个脉冲脉宽正比于1/a₀、脉冲之间的间隔正比于a₀. 当保持激光强 度不变，而改变光束 束腰半径w₀时，辐射的脉冲数量、包络和辐射能量正比于w₀. 当 激光功率保 持不变时而改变激光强度和束腰半径时，脉冲包络宽度和最大辐射能量都基本不变. 当激光 振幅参数a₀=1，电子初始能量为10MeV时，激光束腰为两个激光波长时，电子 辐 射脉冲包络宽度只有14×10^-3τ₀（τ₀为入 射激光周期），达到几个阿秒的量级. 关键词： 阿秒脉冲 非线性汤姆孙散射 高斯激光光束     

Post-solitons and electron vortices generated by femtosecond intense laser interacting with uniform near-critical-density plasmas

Generation of nonlinear structures, such as stimulated Raman side scattering waves, post-solitons and electron vortices, during ultra-short intense laser pulse transportation in near-critical-density (NCD) plasmas is studied by using multi-dimensional particle-in-cell (PIC) simulations. In two-dimensional geometries, both P- and S-polarized laser pulses are used to drive these nonlinear structures and to check the polarization effects on them. In the S-polarized case, the scattered waves can be captured by surrounding plasmas leading to the generation of post-solitons, while the main pulse excites convective electric currents leading to the formation of electron vortices through Kelvin-Helmholtz instability (KHI). In the P-polarized case, the scattered waves dissipate their energy by heating surrounding plasmas. Electron vortices are excited due to the hosing instability of the drive laser. These polarization dependent physical processes are reproduced in two different planes perpendicular to the laser propagation direction in three-dimensional simulation with linearly polarized laser driver. The current work provides inspiration for future experiments of laser-NCD plasma interactions.     

强激光与等离子体相互作用中低频电磁场孤子波的产生及其捕获

用二维粒子模拟程序研究了超短脉冲强激光与等离子体相互作用中局域低频电磁场的产生现象.这种低频电磁场在超短脉冲激光激发尾波场、脉冲后沿产生频率下移的过程中形成.通常它们的振荡频率接近于或低于电子等离子体振荡频率，因而被捕获在等离子体中(即传播速度接近于零).在演化过程中，通常它们以孤子场的形式出现.这种孤子波的形成及其演化与离子运动有极大关系.用相对论强激光脉冲可以产生达到相对论振幅的电磁场孤子波，后者可以把离子加速到非常高的能量.研究还表明，在二维几何位形下，孤子波产生与入射光的偏振态有很大关系.