强激光天体物理学研究——在强激光实验室中模拟某些天体物理过程(Ⅰ)

用激光等离子体相互作用对天体物理过程进行模拟研究已成为当前世界物理和天文学家深感兴趣的重要前沿领域 .文章比较了强激光作用下产生的等离子体与天体物理条件下的等离子体之间在内部物理过程的相似性 ,论述了由前者模拟后者的物理依据 ,即相似性原则和定标规律 .在此基础上 ,回顾和评述了当前已经在高离化态光谱学、类天体等离子体状态方程和辐射不透明度以及流体动力学不稳定性等方面开展的强激光天体物理学的研究 ,这些研究对于理解超新星、白矮星、中子星以及巨行星、褐矮星等领域的天体物理过程起到了极大的作用 ,并正在成为联系天体物理理论模拟和观测的中间桥梁     

强激光天体物理学研究——在强激光实验室中模拟某些天体物理过程（Ⅱ）

4　天体物理实验室特定的天体物理现象 ,往往包含了大量复杂的物理过程 ,对这些现象的认识涉及到许多方面的物理知识 ,相应的实验室模拟也必须综合多方面的努力 .例如超新星的光变曲线 ,包含有恒星在爆炸过程中的大量丰富的信息 ,而实验室中的激光等离子体研究 ,只有综合了辐射传输、不透明度以及流体动力学混合等多方面的知识 ,才有可能得到对于计算光变曲线非常重要的若干关键性数据 .实验研究与理论模拟相结合 ,才有可能正确理解超新星爆发中涉及到的物理过程 .2 0世纪 90年代以前 ,对于激光等离子体的理解尚不够完整和深入 ,模拟天体物…     

强激光天体物理学研究

用激光等离子体相互作用对天体物理过程进行模拟研究已成为当前世界物理和天文学家深感兴趣的重要前沿领域.文章比较了强激光作用下产生的等离子体与天体物理条件下的等离子体之间在内部物理过程的相似性,论述了由前者模拟后者的物理依据,即相似性原则和定标规律.在此基础上,回顾和评述了当前已经在高离化态光谱学、类天体等离子体状态方程和辐射不透明度以及流体动力学不稳定性等方面开展的强激光天体物理学的研究,这些研究对于理解超新星、白矮星、中子星以及巨行星、褐矮星等领域的天体物理过程起到了极大的作用,并正在成为联系天体物理理论模拟和观测的中间桥梁.     

强场物理新进展--强激光在等离子体中加速电子的新机制

相对论强激光与等离子体相互作用中高能电子的产生机制是近年来一直被广泛重视的课题，文章扼要介绍了其中主要的几种加速机制，并特别介绍了作者最近提出的电子在对撞激光场中的随机加速机制。     

强激光在窄通道中传播的理论研究

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。     

X射线激光在等离子体中传播过程的简化模拟研究

对于电子密度为线性分布的等离子体,在几何光学近似下,通过简化模型研究了X射线激光的传播和增益过程,并给出了计算X射线激光的偏转角、发散角和最大光强的简单方法。其结果与理论模拟和实验结果都符合得比较好。     

PHOTOIONIZATION IN AN INTENSE LASER FIELD

In this paper classical approaches are used to study the detailed processes of photoion-ization in an intense laser field. The analytic expression of the ionization rate is derived. Finally, the results obtained are compared with existing theories such as Landau's tunnel theory and Keldysh-Faisal-Reiss theory.     

高阶相对论谐波辐射的理论研究

对短脉冲强激光在非稠密均匀等离子体中传播时产生的相对论相干谐波辐射进行了一般性研究．在准稳态近似（ｑｕａｓｉｓｔａｔｉｃ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）下得出ｎ阶谐波包络的演化方程，并用此方程研究了ｎ阶谐波的增长与饱和及转化效率等问题     

PHOTON ACCELERATION DRIVEN BY AN INTENSE LASER PULSE

Interaction of a laser field with a plasma wave is studied by metric optics. Analysis shows that the frequency upshifting of the laser pulse results from the plasma density gradient. A laser beam can be thought of as a packet of photons moving in a plasma and thus the laser frequency upshifting is equivalent to photon acceleration. Examination of the three-dimensional motion equations shows that a laser beam diffraction occurs in the presence of a radial variation of the plasma density. It is argued that the focusing mechanism originating from the plasma wave can curb laser diffraction so that photons may be trapped in the plasma wave and accelerated continuously.     

超短脉冲强激光等离子体的反常表面吸收

 用二维多时标全电磁相对论粒子模拟程序对高强度超短脉冲激光对等离子体的反常表面吸收加热机制进行了模拟研究,给出了合理的物理图象。     

FIELD IONIZATION OF MOLECULES IN AN INTENSE LASER FIELD

In order to predict the field ionization probabilities, the accurate ab initio electrostatic potential of molecules has to be calculated. However, the calculation of the full ab initio electrostatic potential of molecules is complicated, even impossible for some larger molecules with low symmetry. Here, we present a semi-empirical model to treat the field ionization of molecules in an intense laser field. In this model, a modified Coulomb potential is used to take the place of the complicated ab initio electrostatic potential of molecules. The analytic equations of the Keldysh adiabatic parameter using the Coulomb potential and the modified Coulomb potential have first been given. Using our semi-empirical model, we have calculated the field ionization probabilities and the Keldysh adiabatic parameters of O₂, N₂, SO₂, C₂H₄, CH₃CN and C₆H₆ in an intense laser field. The results agree excellently with the calculations using the ab initio electrostatic potential of molecules. As the modified parameter for the Coulomb potential can be found from experimental measurements, the field ionization mechanism of molecules can be immediately predicted with our semi-empirical model.     

A RELATIVISTIC QUASI-STATIC MODEL FOR ELECTRONS IN INTENSE LASER FIELDS

A relativistic quasi-static model for the motion of the electrons in relativistic laser fields is proposed. Using the model, the recent experimental results about the generation of the hot electrons in relativistic laser fields can be fit quite well and the important role of the rescattering can be shown clearly.     

强激光场阈上电离理论

本文提出一种统一的阈上电离理论。根据该理论,可以定量描述较真实的原子阈上电离过程并能清楚地阐明实验观测的阈上电离现象。该现象可理解为前后相继的两个过程:(1)先从无场的初态吸收N个光子而到场缀末态的量子跃迁过程。(2)欲定量描述实验测量,还需考虑光电子逃离光场时与光场相互作用的“后作用效应”。该“后作用效应”是由非均匀激光场所形成的无质动力所引起的经典物理过程。 关键词：     

强流电子束泵浦百焦耳级氟化氪激光

本文介绍中国原子能科学研究院建造的强流电子束泵浦的百焦耳级氟化氪激光装置的主要性能,重点介绍脉冲功率技术和激光振荡器的一些关键技术。     

双频强激光与等离子体相互作用中的双稳态效应

本文详细研究了双频激光驱动的朗缪尔(Langmuir)波所呈现的双稳态效应。完全相对论性地导出了郎缪尔波振幅和位相的演变方程,分别研究了朗缪尔波饱和振幅和稳态振幅对等离子体频率和泵浦光强的双稳态响应,并讨论了滞后效应在激光等离子体拍频加速器中的应用。此外,还研究了在双稳态临界点附近朗缪尔波振幅随时间的变化特性。 关键词：