Terahertz emission in tenuous gases irradiated by ultrashort laser pulses

Mechanism of terahertz (THz) pulse generation in gases irradiated by ultrashort laser pulses is investigated theoretically. Quasi-static transverse currents produced by laser field ionization of gases and the longitudinal modulation in formed plasmas are responsible for the THz emission at the electron plasma frequency, as demonstrated by particle-in-cell simulations including field ionization. The THz field amplitude scaling with the laser amplitude within a large range is also discussed.     

Terahertz emission in tenuous gases irradiated by ultrashort laser pulses

Mechanism of terahertz (THz) pulse generation in gases irradiated by ultrashort laser pulses is investigated theoretically. Quasi-static transverse currents produced by laser field ionization of gases and the longitudinal modulation in formed plasmas are responsible for the THz emission at the electron plasma frequency, as demonstrated by particle-in-cell simulations including field ionization. The THz field amplitude scaling with the laser amplitude within a large range is also discussed.     

超短电子脉冲在聚焦强激光场中的三维有质动力散射

采用三维测试粒子模拟(test-padicle simulation)的方法，研究了聚焦的飞秒脉冲强激光与超短电子束进行有质动力的散射过程.详细讨论了超短电子束经过不同激光延迟下有质动力散射的空间分布特征和能谱特征.提出了通过测量电子束的空间分布和能谱分布实现对超短脉冲电子束的脉冲宽度测量的方法. 关键词： 有质动力散射 聚焦的飞激光 飞秒电子束     

有质动力和静电分离场对激光等离子体流体力学状态的影响

利用建立在欧拉坐标系上的一维电子_离子双流双温流体力学程序, 模拟了超短脉冲强激光 (1×1015W/cm2, 150fs)与线性密度梯度等离子体相互作用的流体力学过程. 模拟结果显示，入射激光与临界密度面的反射光叠加，在临界密度以下区域形成局域驻波， 产生的强有质动力在低密区驱动电子形成周期性密度结构——Bragg光栅，激光的反射被增 强. 临界密度处有质动力将等离子体分成向内和向外运动的两部分. 由于离子所受的有质动 力和热压强的梯度力远小于电子，体系产生了强静电分离场，离子的运动主要由该静电分离 场决定. 对双流双温模型和单流双温模型的模拟结果进行了比较. 当有质动力和热压强梯度 力较大时，两种模型对等离子体流体力学状态的描述有明显差异，单流双温模型无法描述此 时的流体力学状态. 关键词： 有质动力 密度调制 双流双温流体力学模型 单流模型     

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     

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     

稠密等离子体表面不稳定性的入射光偏振态效应

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。     

超短激光脉冲在等离子体中的分裂以及类孤子结构的形成

用一维粒子模拟研究了超短脉冲在等离子体中传播时产生的光孤子结构以及由此形成的脉冲分裂现象，比较了不同峰值强度和脉冲宽度对形成光孤子以及脉冲传播方式的影响.研究表明: 脉冲宽度在若干个到十几个振荡周期的超短脉冲在等离子体中可能形成高速传播的光孤子；脉冲宽度增加和强度增大两种方式都可以使得孤子结构的传播速度减慢,且由于高阶孤子的衰变使得初始激光脉冲在等离子体中发生分裂，形成两个以不同速度向前传播的孤子结构.由孤子阶数的理论计算可较好地预言激光脉冲在等离子体中分裂的子脉冲数. 关键词： 光孤子 超短激光脉冲 等离子体 粒子模拟     

小波包分形在远区核爆电磁脉冲识别中的应用

针对远区核爆电磁脉冲(NEMP)和闪电电磁脉冲(LEMP)的识别率不能满足实际需求的问题,提出了一种基于小波包分形技术的识别方法。首先,对实测的NEMP和LEMP做插值、归一化等预处理;然后,基于小波包理论对预处理后的信号进行2层小波包分解,并利用小波包系数重构信号的分形维数,组成信号的特征向量;最后,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)作为分类器,利用五折交叉验证法选取最优的模型参数,将特征向量输入分类器中进行训练后获得测试结果。实验结果表明,小波包分形方法在NEMP和LEMP的识别上效果显著,平均识别率达到99%以上,具有较高的应用价值。     

探秘宙斯之杖——球状闪电之谜

正球状闪电,所称滚地雷。人们对它的了解,可能来自于刘慈欣的科幻小说。然而球状闪电本身并非科幻杜撰,它是一种真实的物理现象。早在上千年前就有过记载。让我们从物理学的角度揭开球状闪电之谜。一、神秘的球状闪电在古希腊神话中,天神宙斯掌握了一把雷霆之杖,可放出威力无穷的闪电,象征着至高无上的神权。这实际反映了人们对大自然的敬畏之情,因为早期地球