锥形等离子体通道对激光传播以及谐波产生的影响

发布时间：2021-06-14 21:51

　　强激光与等离子体相互作用的研究是等离子体物理中的一个热点课题之一,它在X射线、高次谐波、激光等离子体加速器和快点火等方面都有很重要的应用.这些应用往往都要求激光能够进行长距离的传播,引入预等离子体通道可以很好地实现这一目标.另外,目前大多数的研究都集中在高斯激光束,对空心高斯激光（hollow Gaussian beam,HGB）的研究却很少,尤其是在锥形等离子体通道中的传播.锥形等离子体通道对提高激光等离子体加速器的性能等方面有重要的应用.所以本文主要研究了锥形等离子体通道对激光传播特性以及谐波产生的影响.1.在同时考虑了相对论效应、有质动力效应和通道效应的情形下,研究了HGB在锥形等离子体通道中的传播行为.运用傍轴近似的方法推导出了激光宽度参数演化的微分方程,然后从理论上得到了将HGB的传播行为分为散焦和聚焦的临界曲面.为了验证理论结果的正确性,对微分方程进行数值求解.结果发现HGB的聚焦能力与锥形等离子体的密度成正比,而随着激光阶数的增加,聚焦能力会减弱.此外,研究还发现在相同参数下高斯激光的聚焦能力与等离子体密度的横向分布有关.当横向等离子体密度分布均匀时,其聚焦能力比n=3的... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

有质动力的产生原理(图片摘自参考文献[26])

图2.1所对应的聚焦面积和体积,其中聚焦的面积是通过给定一个,计算临界曲面下方的面积得到的;体积是临界曲面下方不同处的面积之和.(a)、(b)和(c)分别表示非锥形、线性和二次锥形等离子体通道.(d)为当<6.5时的图(b)和(c),红色和蓝色分别表示线性和二次锥形的等离子体通道.(e)表示当等离子体密度纵向线性和二次锥形增加时,聚焦面积随n的变化.

通道参数Nr对HGB聚焦体积的影响.(a)Nr=0.(b)Nr=0.1.(c)Nr=0.35.(d)Nr=0.6.

【参考文献】：
期刊论文
[1]空心光束的研究进展[J]. 黄慧琴,赵承良,陆璇辉.  激光与红外. 2007(04)

博士论文
[1]激光尾波场电子加速器及X射线源研究[D]. 王进光.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2018

硕士论文
[1]空心激光束的形成及其控制技术研究[D]. 张凯.长春理工大学 2009



本文编号：3230276