Compton散射下等离子体球太赫兹散射特性

为了研究Compton散射对等离子体球太赫兹(THz)散射特性的影响,将多光子非线性Compton散射模型引入到该研究中,提出了将Compton散射作为影响等离子体球太赫兹散射的重要因素,给出了各向异性等离子体球散射场修正方程及介电常数张量、观测方位、极化状态等因素对THz波散射的影响,并进行了仿真实验。结果表明:微分散射截面随THz波频率变化近乎呈准谐振规律变化,较散射前增大了0.001;微分散射截面随观测方位和极化状态的变化较散射前增大了0.002。     

磁化冷等离子体球的瑞利散射

给出了不同坐标系中介质参数张量的变换,得到了磁化冷等离子体球电场的表达式,得出了任意各向异性目标散射场的表达式,研究了磁化冷等离子体球的微分散射截面、散射截面等的函数关系,仿真结果与有关文献一致,表明了本算法的有效性,从而为各向异性目标识别等提供理论支持。     

太赫兹波在磁化等离子体中传输特性

建立了电磁波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型,并采用数值分析方法对太赫兹（THz）电磁波在磁化等离子体鞘套中传播时的反射率、透射率和衰减值进行了计算仿真,分析了磁化条件下磁场强度、太赫兹波频率、等离子体鞘套厚度、等离子体碰撞频率和等离子体密度对太赫兹波在磁化等离子体鞘套中传播特性的影响。仿真结果表明:排除衰减波峰对应的频率范围,外加磁场有效降低了太赫兹波传输的衰减,在固定磁场强度下,衰减波峰两侧的衰减值均达到了5 dB以下,有效地解决了通信黑障问题。     

太赫兹波在磁化等离子体中传输特性

建立了电磁波穿过磁化等离子体鞘套的一维模型,并采用数值分析方法对太赫兹（THz）电磁波在磁化等离子体鞘套中传播时的反射率、透射率和衰减值进行了计算仿真,分析了磁化条件下磁场强度、太赫兹波频率、等离子体鞘套厚度、等离子体碰撞频率和等离子体密度对太赫兹波在磁化等离子体鞘套中传播特性的影响。仿真结果表明：排除衰减波峰对应的频率范围,外加磁场有效降低了太赫兹波传输的衰减,在固定磁场强度下,衰减波峰两侧的衰减值均达到了5 dB以下,有效地解决了通信黑障问题。     

激光在相对论磁化等离子体中的集体散射

激光在完全电解等离子体中集体散射截面等于单个电子的汤姆逊散射截面乘以结构因子，结构因子由电子密度涨落确定。在考虑电粒子间电磁相同作用基础上，给出激光在相对论磁化等离子体中散射的结构因子谱的解析表示式。     

太赫兹波在非磁化等离子体中的传输特性研究

本文对太赫兹波在非磁化等离子体中的传输特性进行了理论和实验研究,得到了非磁化等离子体中太赫兹波传输特性随太赫兹波频率、等离子体密度、碰撞频率和厚度的变化规律．发现了一些新的现象：随着太赫兹波频率增加,反射率曲线出现周期性振荡,振荡周期为0．03THz．随着太赫兹波频率增加,振荡幅度增加：随着等离子体密度增加,振荡幅度减小;随着等离子体碰撞频率增加,振荡幅度增加．反射率曲线出现振荡的原因是电磁波在z=0和z=-d界面处的多次反射所致．以激波管为实验平台进行了0．22THz太赫兹波在等离子体中传输特性的实验研究,实验结果和理论结果符合较好．理论和实验结果均表明,采用太赫兹来实现地面与飞行器之间的通信互联是解决黑障问题的可选途径之一．     

Compton散射下太赫兹波段介质微腔光学特性

应用Compton散射模型、1维等离子体光子晶体模型和数值计算方法,研究太赫兹波段介质微腔光学特性,给出了系统反射率、反射相移和相位穿透深度修正方程和实验验证。结果表明：与散射前相比,系统中心波长左移15 ,这是因散射使等离子体层中电子与光子碰撞频率增大效应导致系统振荡频率增大的缘故;反射相移在截止区与波长呈准线性关系,中心波长处相对 有一定偏离,这是因散射使等离子体层中电子辐射阻尼增强效应导致系统振荡频率减小的缘故;禁带区相位穿透深度增大,这是因散射与入射光形成的耦合光与入射光在禁带区的相位不同,导致入射光禁带对于耦合光产生局部失效的缘故。谐振峰左移15 ,强度提高了22倍,这是因散射产生的等离子体频率和电子辐射阻尼增大效应使系统中心波长左移,透射几率增大,从而导致透射禁带两个谐振峰左移和谐振峰强度提高的缘故。     

Compton散射下太赫兹波段介质微腔光学特性

应用Compton散射模型、1维等离子体光子晶体模型和数值计算方法,研究太赫兹波段介质微腔光学特性,给出了系统反射率、反射相移和相位穿透深度修正方程和实验验证。结果表明：与散射前相比,系统中心波长左移15 ,这是因散射使等离子体层中电子与光子碰撞频率增大效应导致系统振荡频率增大的缘故;反射相移在截止区与波长呈准线性关系,中心波长处相对 有一定偏离,这是因散射使等离子体层中电子辐射阻尼增强效应导致系统振荡频率减小的缘故;禁带区相位穿透深度增大,这是因散射与入射光形成的耦合光与入射光在禁带区的相位不同,导致入射光禁带对于耦合光产生局部失效的缘故。谐振峰左移15 ,强度提高了22倍,这是因散射产生的等离子体频率和电子辐射阻尼增大效应使系统中心波长左移,透射几率增大,从而导致透射禁带两个谐振峰左移和谐振峰强度提高的缘故。     

太赫兹波段石墨烯等离子体的增益特性

基于麦克斯韦方程组和物质本构方程对石墨烯表面等离子体进行了研究.从理论上探索了石墨烯表面等离子体激元在太赫兹波段的增益特性曲线,并且讨论了石墨烯表面等离子体增益与石墨烯中载流子浓度、石墨烯所处温度以及载流子动量弛豫时间的关系.研究结果表明:在太赫兹波段增益峰值随着石墨烯载流子浓度的增加而发生蓝移,并且在所讨论的温度范围内,由于增益峰所对应的频率都大于1 THz,因此温度的变化对增益峰值以及相应频率的影响不大,即在不同的温度下,相同载流子浓度所对应的增益曲线上峰值的位置和强度几乎相同;增益与石墨烯载流子动量弛豫时间相关,随着载流子动量弛豫时间的增加,使得激发态激励的电子增加,从而导致石墨烯表面等离子体增益变得更大,但这种动量弛豫时间的增加却因弛豫时间对受激辐射频率影响较小而并未对增益峰值位置产生影响.     

太赫兹波斜入射到磁化等离子体的数值研究

针对“黑障”问题,借助于电磁波斜入射到磁化等离子体的传输模型,研究了太赫兹(THz)波在磁化、均匀等离子体中的传输特性,分析了太赫兹波在磁化等离子体中传播的反射、透射以及衰减。仿真结果表明,等离子体碰撞频率、电子密度、入射角度以及磁场强度,对衰减产生不同的影响。单纯的增加碰撞频率,衰减值呈现出先增大后减小的变化趋势;电子密度的增加,与衰减峰值的大小有关;外加磁场加入,衰减值降低。通过调节外加恒定磁场,可以有效地解决“黑障”问题。     

双向隐形传态方案及安全性分析

基于位函数的引入与介质参量无关,将各向异性目标内外的电场展为级数形式,得到了任意各向异性目标n阶散射场、目标内场的递推表达式,给出了介电常量张量的变换关系,在平面波任意入射的条件下,并给出了传播单位矢量与极化单位矢量的一般关系.以磁化冷等离子体为例,给出了一阶散射场的具体表达式,并对二阶散射场引起的误差进行了评估.在THz波段和光波段,对所得结果进行了部分仿真.结果表明:微分散射对电波频率和极化状态等因素的影响较为敏感,介电常量张量的非对角元素对散射的影响不大,当波长与目标尺寸一定时,仿真结果不仅适用于THz波段,对其它波段也成立.     

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给出了不同坐标系中介质参数张量的变换,得到了磁化冷等离子体球电场的表达式,得出了任意各向异性目标散射场的表达式,研究了磁化冷等离子体球的微分散射截面、散射截面等的函数关系,仿真结果与有关文献一致,表明了本算法的有效性,从而为各向异性目标识别等提供理论支持。     

The influence of the scattering anisotropy parameter on diffuse reflection of light

We discuss the impact of the scattering anisotropy parameter on the path length distribution of multiply scattered light. A quantitative treatment based on the radiative transfer equation is compared to an extended photon diffusion formalism. We compare both models with diffusing-wave spectroscopy measurements using randomly polarized light.     

Scaling of differential cross-section in high energy proton-helium scattering

Possible occurrence of scaling of differential cross-section for high energy hadronnucleus elastic scattering is demonstrated takingp-⁴He scattering as an example and using three well-known scaling variables proposed earlier for hadron-hadron scattering. The available data on differential cross-section ratio betweenE _lab=45 and 393 GeV are found to scale in all the three variables reasonably well and the positions of the dip and the secondary maximum are found to follow the predicted patterns of behaviour as a function of energy. Extrapolating the fits to the available slope-parameter data onto higher energies and using the scaling curves, the positions of the dip and the secondary maximum and the differential cross-section ratio as a function of |t| are predicted for higher energies.     

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研究了强激光等离子体中多光子非线性Compton效应下阻尼电子与光子的散射特性,推出了其微分散射截面表达式。研究表明,尾波场的涨落和随机误差是电子发生纵向群聚的根本原因,且能引起电子更剧烈的群聚。电子横向动量的变化是引起电子和光子散射的根本原因,其微分散射截面随与一个电子同时作用的光子数的增大而减小,随散射非弹性成分的增大而迅速减小,但比激光场中的情况来得慢一些。只有当与电子同时作用的光子数与散射非弹性成分相等时电子才能被光场俘获。     

激光等离子体通道天线的电磁散射特性分析

激光等离子体通道天线被等效为电子在横向旋转、轴向漂移的均匀冷磁化等离子体束,且该等离子体束的横截面为沿轴向不改变的圆形。在考虑离心力、科里奥利力等惯性力的影响下,结合麦克斯韦方程和本构关系,得出了激光等离子体通道天线的散射场。为了简化,计算了一特例,发现了一些有趣的现象。     

乙炔分子的低能电子弹性散射研究

本文采用R矩阵方法研究低能电子与乙炔分子的弹性散射截面及其动力学过程.研究采用静态交换势模型(SE)和静态交换加极化势模型(SEP)两种方法.结果显示当前SEP模型预测的弹性散射截面与已有的实验值和理论结果符合的很好.SE模型预测了一个位于4.75 eV,宽度为3.0 eV的π形状共振态.该共振态在SEP模型中的位置降低为2.65 eV,宽度为1.5 eV.它来自B_(2g)和B_(3g)对称性贡献,理论预测共振态位置与实验值符合的很好.我们讨论了考虑不同的虚轨道对共振态的影响,说明预测精确的共振态的位置需要准确的处理极化效应.基于SEP模型得到的K矩阵元,我们使用POLYDCS代码计算的散射微分截面(DCS),和实验值符合的较好.除此之外,我们还报道了2 eV时转动分辨的态-态微分截面.     

Studies on differential cross-sections of e–N2 scattering

The differential cross-sections (DCS) of the low-energy electron–N ₂ scattering are studied using the vibrational close-coupling (VCC) method and vibrational scattering potentials which include static, exchange and polarization contributions. The polarization is obtained based on the ‘better than adiabatic dipole’ (BTAD) and the ‘distributed spherical Gaussian’ (DSG) respectively. The converged (0 → 0, 0 → 1, 0 → 2, 0 → 3) DCS are obtained with the impact energies being the resonance's first two elastic scattering peaks?–?approximately 1.90 eV and 2.10 eV. Calculations from both polarization potentials agree with experimental results.     

超短超强激光与气体靶相互作用中的背向受激Raman散射

实验诊断测量了超短超强激光与气体靶相互作用产生的背向受激Raman散射,在实验条件下呈现强耦合模式,背向受激Raman散射出现非线性Stokes多峰伴线结构,峰值的频率间隔小于等离子体波的频率,可以大致地推断出激光打靶过程中产生的等离子体密度偏低,其结果与等离子体强耦合理论计算结果一致。