各向异性等离子体中电子热传导和自生磁场的研究
发布时间：2021-06-16 18:13
激光是物质的相互作用中重要领域之一,伴随着CPA（Chirped pulse Amplification）,即啁啾脉冲放大激光技术的发展,超强激光脉冲的强度使得人们得以深化物质与光的研究。超强脉冲激光的功率可以达到1022W/cm2,为人类提供了极其重要的实验条件。它与等离子体的相互作用是惯性约束聚变（ICF）“快点火”方案的重要问题,在实践发展中激光得到普遍性应用,特别是在人类探索极端物理等方面得到普遍性应用,使人们得以在实验应用,实验室中形成各种高密度等离子体,形成较好的实验条件推进等离子体与超强脉冲激光的研究。本论文研究了的主要内容分为五个部分:第一部分:简单地介绍超强激光脉冲与等离子体的发展历史背景、激光惯性约束核聚变以及超强激光脉冲与等离子体相互作用的研究意义。第二部分:主要介绍超强激光脉冲与等离子体相互作用的理论基础,包括光场电离,等离子体相关的物理参数等。第三部分:简单介绍等离子体中电子热传导的历史背景,根据等离子体动力论中的基本内容,再利用文献中的伏拉索夫方程和麦克斯韦方程,推导了非相对论方法情形下的热流变化量和自生磁场之间的...
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
惯性约束核聚变过程
图1-5快点火示意图[53]1.4.2 电子加速1897年约瑟夫·汤姆生通过阴极射线发现电子之后，获得高能带电粒子就们重点关注和发展的研究领域。科学家们通过高能带粒子探测原子内部并子核，还发现许多基本粒子[54]。目前直线加速器或回旋加速器是得到高能子的最好方法。超强脉冲激光等离子体相互作用中产生的高达GV/m-TV的纵向静电场可以加速电子，离子或质子，并且利用于小型化的粒子加速电子加速方法可以分为两种：激光电场直接对带电粒子进行加速和利用激动力对带电粒子进行加速。其中由于相对论性有质动力21 p,其子的周期平均洛伦兹因子，该因子在电子加速过程中会限制有质动力的作1979年，Tajima和Dawson（Laser wakefield acceleration，LWFA）[56]提出
图 1-6 靶背法向鞘层加速机制示意图 (a)表示激光照射固体靶时前表面形成的预等离子体层(b)表示主脉冲与等离子体相互作用时临界表面被激光场加速的超热电子(c)电子热输运下电荷分离造成的鞘层电场(d)表示靶前后表面形成的电子云[69]。1.5.2 辐射压加速（RPA）近几年来，随着CPA技术与超强脉冲激光与等离子体相互作用物理的快速发展，激光强度从 -122~ 10W cm提高到 222~ 10W cm都得到了极大的改善。1996年,人们通过“用地球上的激光束来推动加速星际飞船”的想法得到了加速机制的基本理念[70]。接着，2004年，Esirkepov等人将加速机制的概念引入了超强脉冲激光与靶相互作用的高效离子加速中[71]。Macchi等人提出利用圆偏振脉冲激光来控制电子加热效应减少辐射压加速所需要的激光强度[72]。从而辐射压加速成为激光离子加速中十分活跃的研究领域。该研究致力推进离子加速，操控性及转换效率。该机制的基本过程：当激光脉冲强度及其聚焦腰斑半径足够大时，辐射压
【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子体在强激光场作用下形成的电磁不稳定和自生磁场[J]. 米尔阿里木江·艾力,阿不都热苏力. 光学与光电技术. 2017(01)
[2]激光等离子体中的自生磁场和质子加速[J]. 阿不力克木,阿不都热苏力. 激光与光电子学进展. 2015(02)
[3]超强激光与等离子体相互作用中的自生磁场及三维模拟[J]. 阿不都热苏力,艾合买提,阿布杜外力,怕孜来提. 激光杂志. 2014(05)
[4]我国近期激光前沿若干重要进展评述[J]. 林尊琪,陈卫标,楼祺洪,范薇,向世清,薛慧彬. 中国科学:技术科学. 2013(09)
[5]激光等离子体相互作用中自生磁场及其空间演化[J]. 帕尔哈提·吐尼亚孜,阿不都热苏力,阿布都外力. 光学与光电技术. 2013(04)
[6]激光功率密度对自生磁场和电子热传导的影响[J]. 阿不都热苏力 ·阿不都热西提,艾尔肯 ·扎克尔,帕尔哈提 ·吐尼亚孜. 激光技术. 2013(01)
[7]强化科学思维方法的培养,提高大学物理教学水平[J]. 郑春红,王菲菲,蒋秀兰,刘彦平. 物理与工程. 2012(03)
[8]利用超强度激光与等离子体相互作用产生高能质子(英文)[J]. 阿不都热苏力,帕尔哈提,艾尔肯·扎克尔. 喀什师范学院学报. 2012(03)
[9]Electron acceleration by tightly focused radially polarized few-cycle laser pulses[J]. 刘晋陆,盛政明,郑君. Chinese Physics B. 2012(02)
[10]激光等离子体相互作用中Weibel不稳定性[J]. 阿不都热苏力,帕尔哈提,王倩. 强激光与粒子束. 2012(01)
博士论文
[1]超强激光与等离子体相互作用中超热电子的产生和输运研究[D]. 杨晓虎.国防科学技术大学 2012
[2]超强激光脉冲与等离子体相互作用产生高性能离子束的理论与模拟研究[D]. 张智猛.浙江大学 2012
[3]超强激光固体密度靶相互作用产生的快电子传输过程中的准直和能量沉积研究[D]. 吴思忠.中国工程物理研究院 2009
[4]超强激光与固体靶相互作用中的能量吸收机制以及10～9高斯准静态磁场的研究[D]. 蔡洪波.中国工程物理研究院 2007
[5]超短超强激光脉冲与高密度等离子体相互作用的粒子模拟研究[D]. 银燕.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
[6]激光尾流场加速电子机理的粒子模拟研究[D]. 徐涵.国防科学技术大学 2002
硕士论文
[1]强激光与等离子体相互作用中的自生磁场与质子加速的研究[D]. 阿布力克木·阿布力孜.新疆大学 2016
[2]各向异性等离子体中量子和半相对论效应对Weibel不稳定性的影响[D]. 刘钰芳.南昌大学 2014
[3]激光与等离子体相互作用加速质子的研究[D]. 陈德鹏.国防科学技术大学 2011
[4]超强激光在低密度等离子体中的传播及高能电子产生的粒子模拟研究[D]. 陈湛.国防科学技术大学 2009
[5]等离子体色散关系的理论研究[D]. 赵国斌.长春理工大学 2009
[6]关于双束流Weibel不稳定性的研究[D]. 李纪伟.中国工程物理研究院 2005
本文编号：3233549
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
惯性约束核聚变过程
图1-5快点火示意图[53]1.4.2 电子加速1897年约瑟夫·汤姆生通过阴极射线发现电子之后，获得高能带电粒子就们重点关注和发展的研究领域。科学家们通过高能带粒子探测原子内部并子核，还发现许多基本粒子[54]。目前直线加速器或回旋加速器是得到高能子的最好方法。超强脉冲激光等离子体相互作用中产生的高达GV/m-TV的纵向静电场可以加速电子，离子或质子，并且利用于小型化的粒子加速电子加速方法可以分为两种：激光电场直接对带电粒子进行加速和利用激动力对带电粒子进行加速。其中由于相对论性有质动力21 p,其子的周期平均洛伦兹因子，该因子在电子加速过程中会限制有质动力的作1979年，Tajima和Dawson（Laser wakefield acceleration，LWFA）[56]提出
图 1-6 靶背法向鞘层加速机制示意图 (a)表示激光照射固体靶时前表面形成的预等离子体层(b)表示主脉冲与等离子体相互作用时临界表面被激光场加速的超热电子(c)电子热输运下电荷分离造成的鞘层电场(d)表示靶前后表面形成的电子云[69]。1.5.2 辐射压加速（RPA）近几年来，随着CPA技术与超强脉冲激光与等离子体相互作用物理的快速发展，激光强度从 -122~ 10W cm提高到 222~ 10W cm都得到了极大的改善。1996年,人们通过“用地球上的激光束来推动加速星际飞船”的想法得到了加速机制的基本理念[70]。接着，2004年，Esirkepov等人将加速机制的概念引入了超强脉冲激光与靶相互作用的高效离子加速中[71]。Macchi等人提出利用圆偏振脉冲激光来控制电子加热效应减少辐射压加速所需要的激光强度[72]。从而辐射压加速成为激光离子加速中十分活跃的研究领域。该研究致力推进离子加速，操控性及转换效率。该机制的基本过程：当激光脉冲强度及其聚焦腰斑半径足够大时，辐射压
【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子体在强激光场作用下形成的电磁不稳定和自生磁场[J]. 米尔阿里木江·艾力,阿不都热苏力. 光学与光电技术. 2017(01)
[2]激光等离子体中的自生磁场和质子加速[J]. 阿不力克木,阿不都热苏力. 激光与光电子学进展. 2015(02)
[3]超强激光与等离子体相互作用中的自生磁场及三维模拟[J]. 阿不都热苏力,艾合买提,阿布杜外力,怕孜来提. 激光杂志. 2014(05)
[4]我国近期激光前沿若干重要进展评述[J]. 林尊琪,陈卫标,楼祺洪,范薇,向世清,薛慧彬. 中国科学:技术科学. 2013(09)
[5]激光等离子体相互作用中自生磁场及其空间演化[J]. 帕尔哈提·吐尼亚孜,阿不都热苏力,阿布都外力. 光学与光电技术. 2013(04)
[6]激光功率密度对自生磁场和电子热传导的影响[J]. 阿不都热苏力 ·阿不都热西提,艾尔肯 ·扎克尔,帕尔哈提 ·吐尼亚孜. 激光技术. 2013(01)
[7]强化科学思维方法的培养,提高大学物理教学水平[J]. 郑春红,王菲菲,蒋秀兰,刘彦平. 物理与工程. 2012(03)
[8]利用超强度激光与等离子体相互作用产生高能质子(英文)[J]. 阿不都热苏力,帕尔哈提,艾尔肯·扎克尔. 喀什师范学院学报. 2012(03)
[9]Electron acceleration by tightly focused radially polarized few-cycle laser pulses[J]. 刘晋陆,盛政明,郑君. Chinese Physics B. 2012(02)
[10]激光等离子体相互作用中Weibel不稳定性[J]. 阿不都热苏力,帕尔哈提,王倩. 强激光与粒子束. 2012(01)
博士论文
[1]超强激光与等离子体相互作用中超热电子的产生和输运研究[D]. 杨晓虎.国防科学技术大学 2012
[2]超强激光脉冲与等离子体相互作用产生高性能离子束的理论与模拟研究[D]. 张智猛.浙江大学 2012
[3]超强激光固体密度靶相互作用产生的快电子传输过程中的准直和能量沉积研究[D]. 吴思忠.中国工程物理研究院 2009
[4]超强激光与固体靶相互作用中的能量吸收机制以及10～9高斯准静态磁场的研究[D]. 蔡洪波.中国工程物理研究院 2007
[5]超短超强激光脉冲与高密度等离子体相互作用的粒子模拟研究[D]. 银燕.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
[6]激光尾流场加速电子机理的粒子模拟研究[D]. 徐涵.国防科学技术大学 2002
硕士论文
[1]强激光与等离子体相互作用中的自生磁场与质子加速的研究[D]. 阿布力克木·阿布力孜.新疆大学 2016
[2]各向异性等离子体中量子和半相对论效应对Weibel不稳定性的影响[D]. 刘钰芳.南昌大学 2014
[3]激光与等离子体相互作用加速质子的研究[D]. 陈德鹏.国防科学技术大学 2011
[4]超强激光在低密度等离子体中的传播及高能电子产生的粒子模拟研究[D]. 陈湛.国防科学技术大学 2009
[5]等离子体色散关系的理论研究[D]. 赵国斌.长春理工大学 2009
[6]关于双束流Weibel不稳定性的研究[D]. 李纪伟.中国工程物理研究院 2005
本文编号：3233549
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