【摘 要】
：
在激光离子加速中,强度超过1018 W/cm2的激光脉冲与物质的相互作用进入了强非线性过程。在整个激光-物质相互作用的过程中,等离子体的分布状态会显著影响加速场的分布以及加速后离子束的品质,而等离子体的分布状态主要由电离过程所决定,因此,考虑电离过程有助于理解整个离子加速过程。本报告应用二维粒子模拟程序,在数值模拟中首次再现了金离子加速的实验结果1,发现了电离动力学对窄谱离子束的形成以及离子的截止
【机 构】
：
北京大学 核物理与核技术国家重点实验室,北京 100871
论文部分内容阅读
在激光离子加速中,强度超过1018 W/cm2的激光脉冲与物质的相互作用进入了强非线性过程。在整个激光-物质相互作用的过程中,等离子体的分布状态会显著影响加速场的分布以及加速后离子束的品质,而等离子体的分布状态主要由电离过程所决定,因此,考虑电离过程有助于理解整个离子加速过程。本报告应用二维粒子模拟程序,在数值模拟中首次再现了金离子加速的实验结果1,发现了电离动力学对窄谱离子束的形成以及离子的截止能量都起到了至关重要的作用。系统研究了电离动力学对超短(～35 fs)超强1020 W/cm2激光脉冲辐照薄膜靶加速重离子束的影响。
其他文献
利用超强激光加速重离子一直是激光等离子体领域的一个难题。在TNSA机制下，质子会在鞘层场中优先获得加速，抑制重离子加速过程。通过光压加速机制，可以产生10 MeV/u量级的重离子，但在目前的激光条件下离子能量很难进一步提高。我们通过精巧设计的双层靶结构，利用PW激光器在实验中产生了600 MeV(50MeV/u)的碳离子。数值模拟显示重离子经历了RAP+TNSA的级联加速过程。通过这种级联加速过程
近年来，超短超强激光技术的快速发展在全球范围内掀起了强场物理研究和应用的热潮，其中基于激光等离子体相互作用的新型粒子加速器和超快光源研究取得了尤其突出的进展。对于这些技术进一步的发展，对激光等离子体相互作用的精准控制和精细诊断能力至关重要。我们成功地发展了一套基于自动反馈优化的全光学方法，可以在气体和等离子体中制造出任意空间密度分布的等离子体结构，能精准控制复杂等离子体结构的产生及对其重要参数的精
在激光尾场加速中，我们对两束相向传播的激光在低密度等离子体中离轴碰撞引起的电子注入和加速过程进行分析.2D3V的PIC模拟结果显示，相比于两束激光正碰的情况，离轴碰撞产生的电子束具有更小的能散和更高的能量.理论分析表明，离轴碰撞将离轴电子注入到等离子体空泡内，使电子束在相空间分布更加集中是产生高品质电子束的内在原因.在本文中，我们同时也对离轴碰撞条件下注入脉冲强度对电子束品质的影响进行了研究.模拟
Tunable X-ray synchrotron radiation(SR)sources have wide applications.X-rays for such applications are mostly generated from SR facilities,which are usually bulky,costly and not able to satisfy the in
对等离子体尾波加速器中以及高能量密度物理中广泛存在的超强电磁场结构的诊断有助于深入理解背后的物理机制。但是，由于这些电磁结构通常具有瞬态(演化时间在fs到ps量级)，结构微小(典型尺寸μm到百μm)、强度高(电场GV/m量级，磁场MG量级)等特点，目前缺乏简单有效的诊断工具。等离子体尾波加速器产生的电子束具有超短(束长在fs量级)、相对论性(能量几十到几百MeV)、准单能(能散＜～10％)、源尺寸
目前超短超强激光产生微焦点高能轫致辐射源研究,主要采用两种方式：一是飞秒激光器与气体靶相互作用产生的高能尾场加速电子,尾场电子通过高Z转换靶获得1,2；二是皮秒束激光器与固体靶相互作用产生的相对论强流电子束,电子束在固体靶中碰撞输运获得3.中物院激光聚变研究中心在45TW飞秒激光器上开展了基于尾场电子加速的高能轫致辐射源特性表征与透视照相一系列研究.首先,通过喷气等优化尾场电子加速,获得了能量40
近年来,利用超短超强激光与等离子体相互作用产生超短的伽马射线已经越来越成为一个活跃的领域1,2,3,被人们广泛研究。这些高能的伽马射线具有亚皮秒的时间延迟,在超快射线成像等方面具有非常吸引人的应用前景。然而,这些超短的脉冲能谱的测量是一种非常极大地挑战。传统的固态探测器的分辨显然是不合适的,因为这一类探测器4的时间相应要大于亚皮秒时间尺度的脉冲辐射,他们测量单光子能量,在同一个灵敏体积内只能测量一
在神光Ⅱ装置上，采用直接驱动方式，进行了液氘高压物性方面的研究.采用阻抗匹配法，分别以铝和α-石英做标准材料，实验研究了液氘的雨贡纽状态方程，获得了最高压力达100GPa的一组实验数据，实验数据与已有结果符合较好.利用条纹高温仪(SOP)，结合反射率的测量，研究了液氘的冲击温度.首先通过石英冲击温度测量数据与已有数据的比较，验证了实验冲击温度测量方法的可靠性，从而保证了液氘冲击温度数据的合理性，实
利用辐射流体力学程序、粒子模拟程序(PIC)以及蒙特卡洛程序细致研究了十拍瓦级超短超强激光与高Z靶作用产生正电子的产额、能谱和角分布等信息。模拟中首先利用辐射流体力学程序模拟激光预脉冲与高Z靶作用产生的预等离子体密度分布；然后利用考虑量子QED效应的PIC程序模拟主激光脉冲与高Z靶预等离子体作用产生的超热电子和高能光子信息；最后利用蒙特卡洛程序模拟高能电子和光子在高Z靶中输运产生正电子的过程。
单色仪作为一种重要的光谱分析和测量仪器,被广泛应用于等离子体光谱诊断、光学元件和仪器的定标实验中1.为了提供一种波长连续可调且无高次谐波干扰的高纯度极紫外单色光,本文以极紫外/软X射线单级衍射光栅[2]作为分光元件,设计了一种无谐波光栅单色仪.单色仪主要由球面镜、平面镜、平面单级衍射光栅及入射、出射狭缝组成,输出光谱范围10-100eV,能谱分辨率E/ΔE大于1000.其中平面镜和平面光栅构成变包