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分析了相对论条件下激光超短脉冲在等离子体中的传输特性 ,在傍轴近似和慢变振幅近似条件下 ,推导了折射率、电子密度、静电场以及电子空腔尺度的表达式。当激光功率超过产生自导引阈值功率时 ,激光束斑沿着传输光轴方向振荡。在有质动力产生的压力非常强时 ,聚焦光束中央部分的电子被全部排开形成电子空腔。给出了电子空腔的尺寸以及在出现电子空腔时的处理方法。在超过形成电子空腔的阈值功率 (Pc≈ 2 .5TW )时 ,空腔的尺度几乎与激光功率无关 ,这意味着电子空腔阻止了激光脉冲的进一步聚焦。 相似文献
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超短强激光脉冲在等离子体中传播时会激发大振幅的等离子体尾波场,它是一种电子等离子体波.由于这是一种静电波,它一般不能转换成电磁辐射.我们发现在不均匀等离子体中激发的尾波场在一定条件下可以通过线性模式转换产生电磁辐射.由于用超短强激光脉冲尾波场可以达到的电场振幅达100GV/m,其振动频率在太赫兹(10^12Hz)附近,用这种方法可以产生电场强度达到GV/m的太赫兹辐射. 相似文献
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介绍了超短脉冲超强激光等离子体中几种新的能量吸收机制。强激光照射等离子体时,相对论效应导致电子质量增大,相对论电子等离子体频率减小,激光能更深地进入等离子体产生强烈吸收。 相似文献
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采用一维粒子模拟(PIC)方法,研究了相对论效应对P偏振激光斜入射非均匀等离子体时产生的共振吸收的影响. 计算表明,弱相对论情况下,在临界面附近产生的电子等离子体波的相对论非线性效应占主要作用;随着入射光场的逐渐增大,吸收率逐渐降低. 当入射光强超过3.7×1017W/cm2时,由于超短激光脉冲本身在等离子体中产生相对论效应、等离子体波破裂效应,以及参量不稳定过程激发等,吸收系数随着激光强度又开始增加. 固定等离子体密度标长,取不同的激光入射角、电子初始温度,相对论效应对吸收系数的影响是一致的.
关键词:
激光等离子体
相对论效应
共振吸收
粒子模拟 相似文献
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超短强激光脉冲在等离子体中传播时会激发大振幅的等离子体尾波场,它是一种电子等离子体波.由于这是一种静电波,它一般不能转换成电磁辐射.我们发现在不均匀等离子体中激发的尾波场在一定条件下可以通过线性模式转换产生电磁辐射.由于用超短强激光脉冲尾波场可以达到的电场振幅达100GV/m,其振动频率在太赫兹附近,用这种方法可以产生电场强度达到GV/m的太赫兹辐射. 相似文献
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在中国科学院物理研究所"极光Ⅱ 号"飞秒激光装置上,对激光与薄膜靶相互作用产生的靶后质子束特性进行了实验研究.结果发现,在主脉冲前存在较强的飞秒预脉冲的情况下,通过适当地对激光束散焦,可以使质子束的转换效率提高3 个数量级,并同时改善质子束的准直性.分析表明,激光散焦的方法可以有效地抑制预脉冲的流体力学效应对质子加速的负面影响,从而提高质子的转换效率.此外,粒子模拟还发现,散焦量增大时可以产生更多的中低能超热电子,这也有利于建立高质量的质子加速电场.
关键词:
超短脉冲激光与等离子体相互作用
质子加速
转换效率 相似文献
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研究了均匀等离子体中超短脉冲激光在传输过程中的脉宽、峰值功率随时间,空间变化的解析式,结果表明,对于25fs左右的超短脉冲,由等离体色散引起的脉宽变长及峰值功率降低效应是明显的。 相似文献
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超强激光的等离子体烧孔效应 总被引:1,自引:1,他引:0
针对激光聚变快速点火方案中的等离子体烧孔效应,用活塞模型研究了超强激光压缩等离子体并直接驱动激波的过程,给出了描述该过程的各物理参量的理论定标律。 相似文献
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超短脉冲激光在引导闪电中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
超短超强激光可以在大气中引起非线性效应以及产生等离子体,超短超强激光在非线性自聚焦和等离子体散焦的平衡可以使激光在大气中传播很长的距离,从而产生一条较长的低密度的等离子体通道,文章对其形成的原理和利用其引导闪电的可行性进行阐述,说明该通道在外场下可以触发和引导闪电到安全地点,对其机制的深入研究对工业和国防应用具有重要的意义。 相似文献
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利用一维粒子模拟程序研究了超相对论激光脉冲与稠密等离子体相互作用得到的阿秒脉冲.从超相对论近似的角度分析了电子运动行为和高次谐波的产生,发现当等离子体密度一定时,随着无量纲相似参数S的减小,阿秒脉冲的转换效率呈先增大后减小的趋势,因此选择适当的光强就可以得到转换效率较高的阿秒脉冲.当S一定时,随着等离子体密度的增加,阿秒脉冲转换效率有增大的趋势.这说明用适当的光强照射更稠密度的等离子体靶面,可以产生更强的阿秒脉冲. 相似文献