强激光与等离子体相互作用中的自聚焦研究
发布时间：2021-03-01 16:59
强激光（功率密度≥1012W/cm2）与物质相互作用时,物质会被电离成等离子体,从而表现为激光与等离子相互作用（LPI）,产生大量的非线性现象,如自聚焦、成丝、受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）等。随着激光技术的发展,对于激光等离子体相互作用中的非线性影响日益深入,其中的自聚焦由于产生种类繁多、形成机制多样,以及在当前重大工程如激光惯性约束聚变、快点火和激光粒子加速等方面产生重要影响而成为温密等离子体领域研究的热点。本文采用强激光（功率密度>1012W/cm2）与物质相互作用形成的高温高密等离子体为研究系统,基于等离子体物理、电磁理论和流体力学等领域中的理论体系。主要采用傍轴理论、高阶傍轴理论、WKB近似和数值模拟等方法研究了强激光与等离子体相互作用中的自聚焦,并围绕自聚焦的形成机制、普遍规律和影响自聚焦各因素方面进行了系统的研究。其研究工作主要围绕在有质动力、相对论非线性因素和碰撞非线性效应等决定下的不同等离子体系统中的自聚焦,具体内容包括以下几个部分:（1）考虑有质动力,应用非傍轴射线理论和WKB近似,研究了在激光与等离子体相互作用的成丝过程中异常裂环的形成。（...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 激光在高能物理中的重要应用
1.2 激光与等离子体的相互作用中的自聚焦
1.3 自聚焦的产生机制及其所涉基本理论
1.4 自聚焦的研究方法
1.5 自聚焦的研究进展
1.6 论文的主要工作
第2章 激光等离子体相互作用中的成丝过程中异常环的形成
2.1 引言
2.2 理论分析
2.3 数值讨论
2.4 本章小结
第3章 超相对论激光-等离子体相互作用中的激光束成丝和成丝不稳定性
3.1 引言
3.2 超相对论激光束在等离子体中的传播
3.3 数值结果与分析
3.4 本章小结
第4章 强激光与指数衰减型欠稠密非均匀等离子体相互作用的相对论自聚焦
4.1 引言
4.2 激光在等离子体中的传播
4.3 数值结果与分析
4.4 本章小结
第5章 周期性密度波动下激光和等离子体相互作用中的相对论自聚焦
5.1 引言
5.2 等离子体中激光束传播的理论
5.3 数值结果与分析
5.4 本章小结
第6章 具有周期性密度波动的碰撞等离子体中的激光束自聚焦
6.1 引言
6.2 周期性密度波动等离子体中激光的传播基本理论
6.3 数值结果与讨论
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Relativistic Self-Focusing of Hermite-cosine-Gaussian Laser Beam in Collisionless Plasma with Exponential Density Transition[J]. Vishal Thakur,Manzoor Ahmad Wani,Niti Kant. Communications in Theoretical Physics. 2019(06)
[2]关键参数对激光等离子体热核与激波相互作用过程的影响规律[J]. 文明,王殿恺,王伟东. 红外与激光工程. 2019(04)
[3]抽运光小尺度自聚焦对基于动态波前调控的径向匀滑效果的影响[J]. 李建龙,翁小凤,钟哲强,张彬. 中国激光. 2019(03)
[4]激光等离子体热核与激波相互作用的流动特性研究[J]. 王伟东,文明,王殿恺,李超. 红外与激光工程. 2019(03)
[5]激光等离子体中自生磁场和热流的数值模拟[J]. 阿依坎拜尔,阿不都热苏力. 激光杂志. 2018(01)
[6]Investigation of Weakly Relativistic Ponderomotive Effects on Self-Focusing During Interaction of High Power Elliptical Laser Beam with Plasma[J]. Keshav Walia,Deepak Tripathi,Yachna Tyagi. Communications in Theoretical Physics. 2017(08)
[7]激光等离子体相互作用模拟的并行和加速研究[J]. 武海鹏,文敏华,SEE Simon,林新华. 计算机科学与探索. 2018(04)
[8]激光等离子体相互作用产生的非线性力——有质动力[J]. 张子昊. 化工管理. 2017(03)
[9]激光等离子体中动理学阿尔芬波特性的理论研究[J]. 刘菲,董全力. 鲁东大学学报(自然科学版). 2016(03)
[10]纳秒激光脉冲烧蚀硅产生的空洞结构[J]. 吕宽州,张秋慧,韩敬华. 激光杂志. 2016(06)
硕士论文
[1]强激光脉冲在等离子体中的非线性传输特性研究[D]. 栾仕霞.山东师范大学 2009
[2]激光与光学材料相互作用分析[D]. 赵迪.长春理工大学 2008
[3]强激光在横向非均匀等离子体中的传播特性研究[D]. 王伟民.中国工程物理研究院 2006
本文编号：3057763
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 激光在高能物理中的重要应用
1.2 激光与等离子体的相互作用中的自聚焦
1.3 自聚焦的产生机制及其所涉基本理论
1.4 自聚焦的研究方法
1.5 自聚焦的研究进展
1.6 论文的主要工作
第2章 激光等离子体相互作用中的成丝过程中异常环的形成
2.1 引言
2.2 理论分析
2.3 数值讨论
2.4 本章小结
第3章 超相对论激光-等离子体相互作用中的激光束成丝和成丝不稳定性
3.1 引言
3.2 超相对论激光束在等离子体中的传播
3.3 数值结果与分析
3.4 本章小结
第4章 强激光与指数衰减型欠稠密非均匀等离子体相互作用的相对论自聚焦
4.1 引言
4.2 激光在等离子体中的传播
4.3 数值结果与分析
4.4 本章小结
第5章 周期性密度波动下激光和等离子体相互作用中的相对论自聚焦
5.1 引言
5.2 等离子体中激光束传播的理论
5.3 数值结果与分析
5.4 本章小结
第6章 具有周期性密度波动的碰撞等离子体中的激光束自聚焦
6.1 引言
6.2 周期性密度波动等离子体中激光的传播基本理论
6.3 数值结果与讨论
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Relativistic Self-Focusing of Hermite-cosine-Gaussian Laser Beam in Collisionless Plasma with Exponential Density Transition[J]. Vishal Thakur,Manzoor Ahmad Wani,Niti Kant. Communications in Theoretical Physics. 2019(06)
[2]关键参数对激光等离子体热核与激波相互作用过程的影响规律[J]. 文明,王殿恺,王伟东. 红外与激光工程. 2019(04)
[3]抽运光小尺度自聚焦对基于动态波前调控的径向匀滑效果的影响[J]. 李建龙,翁小凤,钟哲强,张彬. 中国激光. 2019(03)
[4]激光等离子体热核与激波相互作用的流动特性研究[J]. 王伟东,文明,王殿恺,李超. 红外与激光工程. 2019(03)
[5]激光等离子体中自生磁场和热流的数值模拟[J]. 阿依坎拜尔,阿不都热苏力. 激光杂志. 2018(01)
[6]Investigation of Weakly Relativistic Ponderomotive Effects on Self-Focusing During Interaction of High Power Elliptical Laser Beam with Plasma[J]. Keshav Walia,Deepak Tripathi,Yachna Tyagi. Communications in Theoretical Physics. 2017(08)
[7]激光等离子体相互作用模拟的并行和加速研究[J]. 武海鹏,文敏华,SEE Simon,林新华. 计算机科学与探索. 2018(04)
[8]激光等离子体相互作用产生的非线性力——有质动力[J]. 张子昊. 化工管理. 2017(03)
[9]激光等离子体中动理学阿尔芬波特性的理论研究[J]. 刘菲,董全力. 鲁东大学学报(自然科学版). 2016(03)
[10]纳秒激光脉冲烧蚀硅产生的空洞结构[J]. 吕宽州,张秋慧,韩敬华. 激光杂志. 2016(06)
硕士论文
[1]强激光脉冲在等离子体中的非线性传输特性研究[D]. 栾仕霞.山东师范大学 2009
[2]激光与光学材料相互作用分析[D]. 赵迪.长春理工大学 2008
[3]强激光在横向非均匀等离子体中的传播特性研究[D]. 王伟民.中国工程物理研究院 2006
本文编号：3057763
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