国家杰出青年科学基金(10425416)
- 作品数：8 被引量：38H指数：3
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- 相关领域：理学核科学技术电子电信更多>>
- 相对论效应对大振幅电子等离子体振荡破裂影响的数值模拟被引量：9
- 2007年
- 通过数值求解符拉索夫方程和泊松方程,研究了相对论效应和温度效应对等离子体振荡破裂的影响.不考虑相对论效应情况下,初始扰动幅度较小时,不会发生等离子体振荡破裂,系统具有时间周期性.此时电子温度的增加,会使得等离子体振荡最大幅度减小.考虑相对论效应时,即使初始的等离子体电子密度扰动幅度不大,随着时间演化,相对论效应也能导致等离子体振荡破裂,而且初始电子密度扰动越小,产生等离子体振荡破裂所需时间越长.在初始电子密度扰动较大时,无论考虑和不考虑相对论效应都会出现波破裂,但两者的结果有很大不同.此外温度效应会降低能发生等离子体波破裂的阈值;等离子体波的相速度越大,能产生的波破裂现象也越明显.
- 徐慧盛政明张杰
- 关键词：等离子体振荡相对论效应
- 超短超强激光脉冲驱动等离子体波加速电子方案以及最新研究进展被引量：3
- 2006年
- 随着超短超强脉冲激光技术的发展,人们可以在台面尺度获得光强超过10^(18)W·cm^(-2)、脉宽小于100 fs的超短脉冲激光。这种超短脉冲激光很容易把初始静止的电子加速到相对论能量。而更重要的是超短激光脉冲可以通过其有质动力激发大振幅的等离子体波(称为激光尾波场),把电子加速到更高的能量。其加速梯度可达到100 GeV·m^(-1),即在1 mm的空间尺度把等离子体电子加速到100 MeV。国际上4个实验室在2004年报道通过激光尾波场加速获得能量单色性以及方向性极好的电子束,使人们看到了激光尾波场加速电子的实际应用前景。文中简要介绍等离子体中激光尾波场加速电子的物理机制和方案、及该领域的最新进展和展望。
- 盛政明张杰
- 关键词：超短脉冲激光电子加速
- 强激光与稠密等离子体作用引起的冲击波加速离子的研究被引量：8
- 2009年
- 用二维PIC(Particle-in-Cell)程序模拟研究了强激光与稠密等离子体靶作用产生的无碰撞静电冲击波的结构和这种冲击波对离子的加速过程.研究发现由于冲击波前沿附近的双极电场的作用,具有一定初速度的离子能被该双极场俘获并获得加速,最终能够被加速到两倍冲击波速度.冲击波加速可以得到准单能的离子能谱,叠加在通过鞘层加速机理产生的宽带离子能谱上.还对不同激光强度和不同等离子体密度情况下形成的冲击波进行了比较.研究表明,强度相对较低的激光在高密度等离子体中可以产生以一定速度传播的静电孤波结构,后者只能加速位于等离子体靶后鞘层处的离子.
- 何民卿董全力盛政明翁苏明陈民武慧春张杰
- 关键词：强激光稠密等离子体
- 等离子体中Fokker-Planck方程的有限元模拟被引量：1
- 2007年
- 利用有限元方法设计了一套相对简单明了的求解Fokker-Planck方程的方案.这个方案不必严格限制计算格点的步长和时间步长,就可以确保分布函数的非负性和粒子数的守恒.通过一维程序模拟,进一步证实了这个方案的可靠性.对于多维问题的分析和一维问题完全一样,所以非常容易将其推广到多维问题.
- 翁苏明盛政明
- 关键词：FOKKER-PLANCK方程有限元方法等离子体
- 粒子模拟程序的发展及其在激光等离子体相互作用研究中的应用被引量：13
- 2008年
- 介绍针对超短超强激光脉冲与等离子体相互作用研究的多维粒子模拟程序KLAP.在其一维程序KLAP1D中,考虑场电离、碰撞离化及两体碰撞效应后,程序可以用于研究短脉冲激光与中性物质的相互作用.在其三维程序KLAP3D中,为了研究加速能量达GeV的长距离激光尾波场加速问题,程序采用移动窗口技术,使得模拟尺度可以达到厘米量级.同时介绍了利用KLAP程序得到的有关THz辐射、激光与中性气体相互作用中的脉冲及离化波前演化、激光固体靶作用中表面电子加速及激光尾波场加速的研究实例.
- 陈民盛政明郑君马燕云张杰
- 关键词：等离子体超短超强激光并行计算
- 第一讲 台面型电子加速器——激光尾波场加速器被引量：3
- 2006年
- 近年来,随着超短超强激光脉冲技术的发展,利用超短超强激光在等离子体中激发出的高强度尾波场来实现电子加速的方案也取得了巨大进展.相对于传统的射频腔加速器,这种新型的加速器由于以等离子体为介质,可以突破传统加速器中加速梯度小于100MV/m的限制,其加速梯度可以达到100GV/m.电子在这样的加速场下,在厘米量级的距离内就可以获得GeV的能量.随着台面型超短超强激光器的发展,新一代实用化的台面型电子加速器有望在不远的将来得以实现.文章将从理论和实验上对激光尾波场加速中的尾波激发、电子注入、距离延长三个方面加以介绍,同时给出国内在这些方面的一些研究进展.
- 陈民盛政明马燕云张杰
- 关键词：等离子体电子注入电子加速等离子体通道
- 相对论效应对激光在等离子体中的共振吸收的影响被引量：2
- 2006年
- (2005年11月30日收到;2006年2月8日收到修改稿)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.
- 徐慧盛政明张杰
- 关键词：激光等离子体相对论效应
- 稠密等离子体表面不稳定性的入射光偏振态效应
- 2007年
- 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。
- 何民卿盛政明武慧春翁苏明董全力张杰
- 关键词：激光等离子体相互作用
