强激光与等离子体作用产生的不稳定性频谱及x射线光谱的模拟研究

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:handy1989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在激光技术的迅速发展的刺激下,人们得到了超短超强激光脉冲,并且对激光聚变的研究成为了科技领域的焦点。激光等离子体的不稳定性的研究以及产生阿秒X射线脉冲研究等,对激光聚变技术的发展具有重大的意义。  本文首先研究了波长810nm、脉宽为0.81 ps的圆偏振激光脉冲与毫米量级的一维均匀等离子体相互作用,所产生的受激拉曼散射的不稳定性。其中采用了Manlry-Rowe关系式和参量不稳定性的一维色散关系式,并利用一维粒子模拟程序分析了激光沿着靶传播过程中在不同位置的受激拉曼散射。以此同时,我们又讨论了激光强度、电子等子离体密度以及等离子体靶的尺度对前向拉曼散射和背向拉曼散射的影响。相比于前向拉曼散射和侧向拉曼散射,背向拉曼散射的空间增长率最大。当激光传播到距离为300?处(等离子体尺度约为8000?),背向拉曼散射已经几乎增长完毕,而前向拉曼散射还在增长过程中。所以沿着等离子体靶前向拉曼散射是一个缓慢增长的过程,背向拉曼散射是一个略有减弱的过程。拉曼散射与激光强度、等离子体密度密切相关。对于同样的等离子体靶,激光强度越强,拉曼散射的不稳定现象越明显,并且不稳定区域会随之增大、直到产生连续光谱;在激光强度不变的情况下,等离子体密度越大,不稳定也现象越明显,同样不稳定区域也增大,最后也将产生连续光谱。在同样强度的激光以及同样的等离子体密度的情况下,等离子体靶的尺度越大,泵浦波衰竭越严重,Stokes峰和anti-Stokes峰越弱越宽;相反靶的尺度越小,损失的激光能量小,anti-Stokes峰和 anti-Stokes峰越是分立的,而且各峰都非常尖锐,峰值很高。  针对通过超短超强激光与两个固体靶相互作用进而产生阿秒X射线脉冲的设计方案,我们运用一维粒子模拟程序对其进行了数值模拟计算。着重研究了该方案中驱动激光脉冲强度以及源靶厚度对阿秒X射线脉冲的影响。结果表明在一定的激光强度范围内,阿秒X射线脉冲的频率随着驱动激光脉冲强度的增强而逐渐增大。在驱动激光强度和源靶厚度最优的条件下,探测光的频率越大,产生的阿秒X射线脉冲波长越短并且脉宽越窄。目前我们得到了最高中心频率约为1.88?1018Hz的阿秒X射线脉冲。但对于更高能量、更大频率的硬阿秒X射线脉冲的研究仍然需要继续探索。
其他文献
硅作为锂离子电池最有潜力的负极候选材料,由于在嵌锂过程中体积发生300%以上的膨胀,使得硅在锂离子电池中的应用受到了巨大的阻碍。本论文主要工作是通过薄膜的手段针对硅在
本文通过对靶溅射的方法在硅基底上生长了La0.67Ca0.33MnO3(LCMO)薄膜,并研究了此异质结的横向光伏效应。另外本文还研究了Si基底[La0.9Sr0.1MnO3/LaAlO3/La0.9Sr0.1MnO3/SrT
酞菁铜(CuPc)具有较高的载流子迁移率,对600~700nm的可见光吸收较强,能与太阳光谱相匹配,因此CuPc已成为有机发光器件和有机太阳能电池光电转换的常用有机半导体材料。然而,CuPc薄
矢量水听器是一种新型的水声测量传感器,它能够同时共点地测量声场的声压和质点振速信息,具有重要的工程应用价值。目前,矢量水听器的敏感元件多采用PZT压电陶瓷材料,受压电
非球形颗粒广泛存在于自然界及各种工业环境中,非球形粒子的散射理论与测量在环境科学、天体物理学、光学、军事科学以及其它领域都有广泛的应用。例如近几年来,由于人们对环境
随着光通信网络和相关领域技术的飞速发展,光纤激光器在通信领域发挥着越来越重要的作用。在光通信系统中,光时分复用(OTDM)要求光源产生超短光脉冲,而环形腔锁模光纤激光器能产
本文使用脉冲激光沉积系统在非晶的石英基底上成功制备出了钴掺杂和未掺杂的氧化锌薄膜,并研究了钴元素的掺杂对氧化锌薄膜的光学性质和电学性质的影响。本文主要研究内容和
铁基超导体的发现引起了凝聚态物理学界的浓厚兴趣。这种新的超导材料有较高的超导临界温度和很高的上临界场,其巨大的应用潜力,可以为我们解决当今的能源问题提供新的方法和
近十年来,二维结构的纳米材料备受各类研究人员的关注,特别是在2004年石墨烯被成功制备出来后,其他许多二维结构的材料也相继通过类似的方法被制备出来,比如单层氮化硼、二硫化钼
锗烯和硅烯均是新型类石墨烯二维蜂窝状结构晶体材料,二者是具有褶皱结构的二维单原子层薄膜,但是不同的是锗烯的翘曲高度0.737?大于硅烯0.44?。基于这个原因,锗烯具有比硅烯更强的自旋轨道耦合效应。目前,研究人员已经成功在金属Pt(111)面和Au(111)表面制备出单层锗烯。为了更好的利用锗烯的电子性质,各种调节方法得到了很大的关注。本论文采用基于密度泛函的第一性原理计算方法,开展了锗烯与碱金属