激光-等离子体相互作用过程中离子加速的模拟研究

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激光—物质的相互作用是现今物理研究中一个很重要的领域，近年来随着激光技术的发展，尤其是CPA激光放大技术的应用，实验室中能够得到的最大强度的激光已达到1022W/cm2。当激光的强度大于1016W/CM2时，物质在激光的照射下很快被离化形成等离子体，激光—物质的相互作用进入激光—等离子体的相互作用范畴。超强激光与等离子体相互作用可以产生高能离子，获得的高能离子可以用于产生热密物质、医学上治疗癌症、惯性约束核聚变、天体物理和粒子物理的研究等领域。目前，已经知道激光驱动离子加速的机制主要包括：辐射光压加速机（RPA)机制、靶后法向鞘层加速(TNSA)机制、无碰撞静电冲击波加速机制等。本文的研究工作主要是对辐射光压加速机制和靶后法向鞘层加速机制进行模拟研究，通过改变激光和等离子体的参数，来模拟分析在不同条件下激光和等离子体的相互作用机制，并对在不同的相互作用机制下得到的离子束进行分析。在此基础上讨论激光驱动离子加速在快点火中的应用，在一维平板靶丸模型的情况下，并考虑预压缩靶丸的冠冕区对点火离子能量的影响,在相同的条件下分别对利用辐射光压加速机制和靶后法向鞘层加速机制来获得高能离子束实现点火所需要的能量进行估算，通过对比利用两种方式实现点火所需要的能量,得到一种较好的点火方式。

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作者
陈保文;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科粒子物理与原子核物理
授予学位硕士
导师姓名霍雷;
年度 2014
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类辐射与测量;
关键词
等离子体; 超强激光; 辐射光压加速机制; 靶后法向鞘层加速机制;

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