双束等离子体尾波加速中的束流相对能散预测

针对空泡机制中的双束等离子体尾波电子加速设计,给出了能够快速得到被加速束流在最大加速距离下的相对能散的预测公式。通过加速初始时刻束流纵向分布以及束流所处位置的纵向尾波场可得到束流最终相对能散。该预测公式不仅可应用于驱动束流与被加速束流初始能量相同的情况,还可应用于两个束流初始能量不相同的情况。由该预测公式得到的束流相对能散与被加速束流和驱动束流的初始能量的比值有关,而与两个束流初始能量的数值无关。利用准静态近似的粒子网格模拟程序QuickPIC对理论进行了模拟验证,模拟结果与理论预期结果一致。     

Effect of the magnetization parameter on electron acceleration during relativistic magnetic reconnection in ultra-intense laser-produced plasma

Relativistic magnetic reconnection (MR) driven by two ultra-intense lasers with different spot separation distances is simulated by a three-dimensional (3D) kinetic relativistic particle-in-cell (PIC) code. We find that changing the separation distance between two laser spots can lead to different magnetization parameters of the laser plasma environment. As the separation distance becomes larger, the magnetization parameter σ becomes smaller. The electrons are accelerated in these MR processes and their energy spectra can be fitted with double power-law spectra whose index will increase with increasing separation distance. Moreover, the collisionless shocks' contribution to energetic electrons is close to the magnetic reconnection contribution with σ decreasing, which results in a steeper electron energy spectrum. Basing on the 3D outflow momentum configuration, the energetic electron spectra are recounted and their spectrum index is close to 1 in these three cases because the magnetization parameter σ is very high in the 3D outflow area.     

SILEX-1装置上等离子体尾场加速电子初步实验

激光等离子体加速电子机制可以产生准单能的高能电子束, 近年来成为国际上的研究热点. 中国工程物理研究院激光装置已经能够达到286TW的输出功率, 为国内在该领域的研究提供了实验条件. 文章介绍了在SILEX-1装置上开展的激光等离子体加速电子的初步实验, 并对测得结果进行讨论, 为下一步实验的进行提供了准备条件.     

强激光实验室天体物理介绍

实验室天体物理是交叉于高能量密度等离子体物理学与天体物理学之间的一个新的学科生长点。利用强激光装置可以在实验室创造与某些天体或天体周围相似的极端物理环境，这样的实验条件前所未有，且与天体物理中诸多重要的物理现象直接对应。通过近距、主动、参数可控的研究，实验室天体物理有助于解决目前天体物理和等离子体物理中的一些关键的、共性的问题，并有望取得突破性成果。针对近年来国内外在该领域取得的最新研究进展进行介绍，并就将来可能开展的研究方向进行展望。     

短脉冲强激光驱动磁重联过程的靶后电势分布特征

超短超强激光因其极端的物理参数范围以及可用于研究相对论等离子体等特征,成为当前激光驱动磁重联物理的研究热点.通常采用两路激光与平面靶相互作用实现激光驱动磁重联,然而在实验诊断中,由于激光等离子体自身的复杂性导致很难辨别磁重联的物理特征.本文对两路短脉冲激光驱动平面靶磁重联进行了数值模拟,重点分析了靶后电势分布特征和磁重联之间的关系.模拟结果显示,靶后电势分布可以直接影响被加速离子在探测面上的空间分布,因此可用来直接诊断短脉冲激光驱动磁重联实验.