激光等离子体相互作用中的电磁不稳定性和能量运输

利用相对论电磁粒子模拟程序研究了超强激光与等离子体相互作用中产生的电磁不稳定性的发展演化过程.讨论了电磁不稳定性的发生和非线性饱和过程.给出了不稳定性的线性增长率和各向异性参量之间的函数关系,用Spitzer-Harm理论分析了电子热传导中能量的运输情况,观察到由激光的非等方加热引起的电子纵向加热现象.结果表明,不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用.

碰撞效应对超强激光与高密度碳薄膜靶相互作用中快电子输运的影响(英文)

在激光驱动粒子加速和快点火背景下,用带碰撞模块的1维粒子模拟程序,研究了高功率亚ps激光与高密度(近固体密度)碳薄膜靶相互作用中的碰撞效应。研究表明,通过和无碰撞粒子模拟结果的比对,在早期瞬态时段,碰撞效应通过慢化提供电阻加热的回流对快电子产生和输运起重要作用。定性上,碰撞效应还减少快电子的产额和最大能,抑制能量输运。然而,在加热后期当往返运动成为主要输运机制时,有碰撞和无碰撞两种情况的差别减小。

激光聚变快点火机理研究

对超强超短激光等离子体相互作用和快点火机理及其物理可行性进行了理论和数值模拟研究 .研制了二维和二维半粒子云模拟程序 ,数值模拟了超强超短激光脉冲在非均匀等离子体中的传播 .

快点火与超强激光等离子体相互作用问题

“快点火”是近年来提出的激光聚变点火的一种新方式 .它的特点是靶丸的压缩和点火分开进行 :第一步由通常的多束激光对称辐照靶丸获得高密度 ;而后由单束超强激光 (Iλ2 ≈ 10 18— 2 0 Wμm2 /cm2 )加热芯部实现点火 .和传统的“热斑点火”比较 ,快点火在压缩方面具有很多优越性 :大量节省驱动能量 ,降低了对驱动均匀性的要求 ,并且可以达到更高的能量增益 .但是超强激光点火却涉及一些非常复杂的问题 :在预压缩形成的等离子体中打洞 (holebor ing) ;在高密度燃料的边沿产生足够数量的高能量电子 (MeV) ,这些电子的传输加热等 .文章简短地讨论这些问题 ,并研究了几十kJ激光能量实现点火的可能性 .

激光核聚变中自生磁场与热输运的粒子模拟

利用相对论电磁粒子模拟程序研究了超强激光与等离子体相互作用过程中产生的自生磁场和电子热输运特性。讨论了自生磁场产生机制和非线性饱和过程。给出了自生磁场的线性增长率和各向异性参数之间的函数关系,用Spitzer-Harm理论分析了电子热传导中能量的运输情况,观察到由激光的非等方加热引起的电子纵向加热现象。细致研究这些过程对更好的理解快点火物理中自生磁场的产生、超热电子热输运等过程有重要意义。