相对论涡旋激光在等离子体中的传输特征和电子加速机制的研究

发布时间：2022-08-10 18:44

　　随着超强涡旋激光技术的发展,带有角动量的超强涡旋激光与等离子体相互作用逐渐受到广泛关注,相对论涡旋激光与等离子体相互作用涵盖许多应用领域,例如激光驱动粒子加速、新型辐射光源和激光驱动快点火等诸多应用,研究相对论涡旋激光与等离子体相互作用对于上述研究内容具有重要意义。本论文采用理论解析和数值模拟方法相结合的方式,围绕着超强涡旋激光在等离子体中的传输特性、相对论激光在低密度等离子体中角动量的演化和转移特性以及等离子体通道中超强涡旋激光加速电子机制等进行了探讨,本论文工作对超强涡旋激光在等离子体中的传输机制和电子加速机制以及角动量转移机制具有重要意义。论文主要分为四部分:第二章总结了涡旋激光发展和研究现状,介绍涡旋激光的特点、非相对论涡旋激光的产生方式和相对论涡旋激光的获取方法,最后总结了超强涡旋激光与等离子体相互作用的特点,并且提出对超强涡旋激光与等离子体相互作用中未解决问题的想法。第三章研究了相对论涡旋激光在低密度等离子体中的成丝特征,基于考虑电子相对论效应和有质动力效益的的非线性薛定谔方程,我们发现带有角动量的涡旋激光比没带有角动量的普通高斯激光的传输行为更稳定,涡旋激光角向调制不稳定... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 引言
    1.2 啁啾脉冲放大技术和各国重要的超强激光装置
    1.3 超强激光的重要前沿应用
        1.3.1 激光驱动电子加速
        1.3.2 激光驱动新型辐射源
        1.3.3 激光聚变快点火
    1.4 超强激光与等离子体相互作用物理过程综述
        1.4.1 超强激光与等离子体相互作用的主要特点
        1.4.2 超强激光在等离子体相互作用中自聚焦和通道形成
        1.4.3 超强激光在等离子体中的传输过程中的成丝不稳定性
    1.5 本文的研究背景和主要研究成果
第二章 超强涡旋激光与等离子体相互作用研究
    2.1 涡旋激光的特征
    2.2 涡旋激光的产生方法
    2.3 超强涡旋激光与低密度等离子体相互作用
    2.4 超强涡旋激光与固体靶相互作用
    2.5 小结和提出问题
第三章 相对论涡旋激光在低密度等离子体中的成丝不稳定性控制
    3.1 引言
    3.2 相对论激光在低密度等离子体中的传输
    3.3 相对论涡旋激光在低密度等离子体中的成丝不稳定性控制
        3.3.1 理论分析
        3.3.2 数值模拟结果
    3.4 小结
第四章 激光直接加速中角动量的演化
    4.1 引言
    4.2 单电子在激光电磁场中的运动
    4.3 在激光直接加速中角动量的演化特征
        4.3.1 理论分析
        4.3.2 数值模拟结果
        4.3.3 激光等离子体角动量转移机制
    4.4 小结
第五章 利用涡旋激光调控电子拓扑结构
    5.1 引言
    5.2 数值模拟结果
    5.3 加速机制的理论分析
    5.4 利用涡旋等离子体密度调制产生相对论涡旋激光
    5.5 小节
第六章 总结与展望
参考文献
发表文章目录
简历
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]相对论强激光在等离子体中传输的成丝不稳定性和斑图动力学[J]. 黄太武,周沧涛,贺贤土.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(12)



本文编号：3674160