检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第6期74卷 182-190页

作者：仲沛霖姜月千资明李翔城赵娜邓彦卿吴桐余润洲张国博杨晓虎马燕云国防科技大学理学院长沙410073 国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205

激光驱动的电子束在空间辐射环境模拟领域具有重要的应用价值.然而,由于激光直接辐照高密度固体靶所产生的电子束存在能谱可调谐性差、激光能量高等缺点,限制了其广泛应用.本文提出了利用激光驱动双平面复合靶电子加速模拟近地空间轨道... 详细信息

激光驱动的电子束在空间辐射环境模拟领域具有重要的应用价值.然而,由于激光直接辐照高密度固体靶所产生的电子束存在能谱可调谐性差、激光能量高等缺点,限制了其广泛应用.本文提出了利用激光驱动双平面复合靶电子加速模拟近地空间轨道电子辐射的方案.研究结果表明,高密度固体靶能够提供大量低能电子,其前表面放置的垂直平面靶则提供少量高能电子,使得所产生的电子束能谱与空间辐射电子能谱非常接近.为了评价本方案所产生能谱与空间辐射能谱的相似程度,本文提出一种评价能谱相似程度的评价方法,该方法可以对两种能谱给出定量评价.随着垂直平面靶密度增大,电子加速机制由有质动力加速逐渐过渡到表面有质动力加速,电子束能谱被有效地调制.同时,通过贝叶斯优化给出了最优的靶参数条件,可以获得与空间辐射能谱更加接近的电子束.研究结果为激光驱动电子束模拟不同轨道空间辐射环境实验研究提供了理论参考.

关键词：超短超强激光复合结构靶电子加速空间辐射环境模拟

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径向偏振超短脉冲时空特性对电子加速的影响

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光学学报 2025年第08期 388-400页

作者：蔡勋明范克芹辛鑫陆家树贵州民族大学物理与机电工程学院

利用复点源模型，得到聚焦径向偏振超短脉冲（RPUP）的表达式。研究亚周期、单周期和少周期激光脉冲的时空特性。这些特性包括脉冲频谱的蓝移、脉冲的内在啁啾和脉冲中心瞬时频率的蓝移。中心瞬时频率的蓝移效应可以用脉冲不同频率分量... 详细信息

利用复点源模型，得到聚焦径向偏振超短脉冲（RPUP）的表达式。研究亚周期、单周期和少周期激光脉冲的时空特性。这些特性包括脉冲频谱的蓝移、脉冲的内在啁啾和脉冲中心瞬时频率的蓝移。中心瞬时频率的蓝移效应可以用脉冲不同频率分量在时域内的相干叠加效应来解释。随着束腰半径的增加，脉冲峰值强度在焦点两侧较大范围内维持高强度。在RPUP的纵向电场直接加速电子的模型中，分析了脉冲时空特性对电子加速的影响。如果脉冲的峰值强度在焦点两侧较大范围内保持高强度，则电子的出射动能可以提高几个数量级，因此脉冲的纵向峰值强度分布决定了电子动能增益的上限。可由脉冲的束腰半径来确定其高峰值强度在传播方向上的分布范围。对于单周期和亚周期脉冲，显著的中心瞬时频率蓝移是脉冲的时间和空间电场梯度较高的标志。脉冲的时间和空间电场梯度越高，在电子动能增益的上限内，电子的出射动能越高。

关键词：激光光学径向偏振超短脉冲瞬时频率电场梯度电子加速

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激光尾波场电子加速及新型辐射源(特邀)

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中国激光 2024年第1期51卷 44-68页

作者：余昌海秦志勇张志钧刘建胜上海师范大学物理系上海200234 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800

受益于超短超强激光技术的持续迅猛发展,飞秒强激光为人类提供了全新的实验手段与极端的物理条件,使激光物质相互作用进入到一个极端非线性的强场超快新范畴,催生了大量新原理、新现象,推动了技术变革。飞秒强激光驱动的等离子体尾波场... 详细信息

受益于超短超强激光技术的持续迅猛发展,飞秒强激光为人类提供了全新的实验手段与极端的物理条件,使激光物质相互作用进入到一个极端非线性的强场超快新范畴,催生了大量新原理、新现象,推动了技术变革。飞秒强激光驱动的等离子体尾波场加速原理是一种具有超高加速梯度的粒子加速新原理,该技术的加速梯度可达100 GV/m,相比于传统射频加速器提高了3个数量级以上,可在厘米量级的加速长度内获得GeV量级的高品质高能电子束,极大地降低了加速器的成本,为发展新一代粒子加速技术和新型超快辐射源提供了新机遇和新途径。从飞秒强激光驱动等离子体尾波场中的电子注入、能量啁啾控制和高品质电子束产生以及基于高品质电子束的betatron X射线辐射、高能伽马射线和小型化自由电子激光这几个方面介绍了激光等离子体尾波场电子加速的若干主要研究进展,并对未来进行了展望。

关键词：激光光学激光尾波场电子加速能量啁啾 betatron辐射逆康普顿散射自由电子激光

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超短超强激光导引及对电子加速的影响

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物理学报 2012年第16期61卷 322-328页

作者：王广辉王晓方董克攻中国科学技术大学近代物理系合肥230026 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

使用粒子模拟程序对30 fs超短超强激光在均匀与抛物型两种密度分布等离子体中的传输,以及在稳定传输状态下尾场的电子注入与加速形成的电子能谱进行了模拟与分析.固定入射激光束斑尺寸,在(0.4—2)×10^(19)/cm^3等离子体密度范围,... 详细信息

使用粒子模拟程序对30 fs超短超强激光在均匀与抛物型两种密度分布等离子体中的传输,以及在稳定传输状态下尾场的电子注入与加速形成的电子能谱进行了模拟与分析.固定入射激光束斑尺寸,在(0.4—2)×10^(19)/cm^3等离子体密度范围,对比分析了归一化峰值强度从1—6范围的激光脉冲在上述两种密度分布等离子体中传输时激光束斑尺寸的演化,结果表明抛物型分布的等离子体密度通道能够对超短超强脉冲实现良好的导引,有利于高能电子加速.对于较高密度情况,即使在均匀等离子体中依靠相对论自聚焦等机制也可以实现良好的自导引传输,有利于实验简化以及产生更大电量的加速电子.

关键词：激光传输电子加速粒子模拟

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磁场重联中电子加速问题的物理分析和数值研究

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地球物理学报 2006年第4期49卷 936-942页

作者：丁健李毅王水中国科技大学地球和空间科学学院合肥230026

观测表明耀斑中电子加速发生在软X射线耀斑环上方的磁重联区域.在重联电流片中被super-Dreicer电场直接加速似乎是产生能量在10keV^10MeV之间高能电子的最直接的方式.本文的结果证明纵向电磁场可以有效地将电子“锁”在重联电流片上,使... 详细信息

观测表明耀斑中电子加速发生在软X射线耀斑环上方的磁重联区域.在重联电流片中被super-Dreicer电场直接加速似乎是产生能量在10keV^10MeV之间高能电子的最直接的方式.本文的结果证明纵向电磁场可以有效地将电子“锁”在重联电流片上,使得横向电场得以直接加速电子.对于解释产生相对论性粒子的脉冲式耀斑,这可能是一个有效的机制.

关键词：磁场重联试验电子电子加速横向电场

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磁场重联中的电子加速机制的数值模拟研究

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地球物理学报 2004年第5期47卷 747-755页

作者：葛亚松李毅王水窦贤康中国科学技术大学地球和空间科学系

在应用 2 .5维混合模拟方法研究Petschek模型磁场重联的基础上 ,考察了试验电子被加速的特征 .模拟结果表明 ,稳态的低频重联场能将少量试验电子加速到高能 ,电子的能谱为幂律谱 ,但总体分布函数未发生显著变化 .电子在整个加速过程中... 详细信息

在应用 2 .5维混合模拟方法研究Petschek模型磁场重联的基础上 ,考察了试验电子被加速的特征 .模拟结果表明 ,稳态的低频重联场能将少量试验电子加速到高能 ,电子的能谱为幂律谱 ,但总体分布函数未发生显著变化 .电子在整个加速过程中被束缚在低磁场的加速区内 ,由重联产生的感应电场Ey 分量对其直接加速 ,根据加速时间和加速区域可以将这些电子分为两种情况 :初始位于加速区和漂移到加速区被加速 .

关键词：磁场重联电子加速数值模拟混合模拟

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从太赫兹波到光波驱动的集成电子加速器研究进展

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中国激光 2023年第17期50卷 96-112页

作者：曾雨珊余谢秋田野中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

粒子加速器极大地推动了近代科学的发展。目前成熟的射频加速方案受限于不足100 MV/m的加速梯度,面临造价高、占地面积广、建设周期长等挑战,同时也限制了其在一些领域的应用和推广。因此,寻求新型的电子加速技术已成为加速器领域的重... 详细信息

粒子加速器极大地推动了近代科学的发展。目前成熟的射频加速方案受限于不足100 MV/m的加速梯度,面临造价高、占地面积广、建设周期长等挑战,同时也限制了其在一些领域的应用和推广。因此,寻求新型的电子加速技术已成为加速器领域的重要研究方向。在更高频率的太赫兹和光频波段,太赫兹波导加速和电介质激光加速技术能够提供高达GV/m量级的加速梯度,近年来已相继实现了对非相对论和相对论电子的加速及相空间操控(如脉宽压缩、空间聚焦等),并演示了级联加速方案,为实现小型化的集成加速器奠定了基础。未来,集成加速器有望在实验室范围实现大型射频粒子加速器的功能,并引起物理、化学、生命科学、医学等多学科领域的突破。为更好地把握集成电子加速器的发展,梳理了从太赫兹波到光波驱动的电子加速研究进展,介绍了相干电子源和束流控制的相关技术,并进一步展望了新型集成加速器的研究和应用。

关键词：太赫兹电子加速电介质激光加速集成加速器

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激光作用下纳米限域介质材料中的电子加速过程

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物理学报 2011年第5期60卷 592-599页

作者：夏志林武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室湘潭411105

采用蒙特卡罗方法模拟了1064nm,GW/cm2级脉冲激光辐照下,纳米尺度材料中电子迁移及加速过程.电子在激光场中迁移的过程涉及晶格散射、表面散射以及碰撞电离等作用.结果表明材料的尺度小到一定程度后,表面散射作用主导电子散射过程,小尺... 详细信息

采用蒙特卡罗方法模拟了1064nm,GW/cm2级脉冲激光辐照下,纳米尺度材料中电子迁移及加速过程.电子在激光场中迁移的过程涉及晶格散射、表面散射以及碰撞电离等作用.结果表明材料的尺度小到一定程度后,表面散射作用主导电子散射过程,小尺寸限制效应表现明显,电子很难有效地吸收激光能量.研究结果对分析具有纳米尺度微结构材料的激光损伤行为提供了依据.同时,根据该小尺寸限制效应可以设计出具有新型纳米微结构的高激光损伤阈值薄膜.

关键词：激光辐照小尺度效应电子加速蒙特卡罗模拟

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日侧伴随电子加速的离子上行事件的分布特征

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地球物理学报 2023年第5期66卷 1829-1846页

作者：余尧胡泽骏蔡红涛武汉大学电子信息学院武汉430072 中国极地研究中心自然资源部极地科学重点实验室上海200136 浙江大学海洋研究院浙江舟山316021

本文基于2005年1月和7月DMSP F13卫星的观测数据,研究了日侧伴随电子加速的顶部电离层离子整体上行事件的分布特征.结果表明,离子上行主要发生在磁纬70°~80°MLAT范围内,加速电子磁层源区对应低纬边界层和等离子体片边界层;冬... 详细信息

本文基于2005年1月和7月DMSP F13卫星的观测数据,研究了日侧伴随电子加速的顶部电离层离子整体上行事件的分布特征.结果表明,离子上行主要发生在磁纬70°~80°MLAT范围内,加速电子磁层源区对应低纬边界层和等离子体片边界层;冬季上行存在明显的"晨昏不对称性",主要发生在晨侧(06∶00—09∶00 MLT),夏季上行主要发生在磁正午(09∶00—15∶00 MLT),以磁正午为中心近似呈对称分布,并且冬季离子上行发生率显著高于夏季;离子上行发生率在中等地磁活动时期显著增强,上行区域随着地磁活动的增强向低纬度方向扩展;行星际磁场Bx>0时,对应等离子体片边界层13∶00—18∶00 MLT和06∶00—09∶00 MLT区域内上行发生率增加,行星际磁场By的方向会导致上行高发区以磁正午为中心发生反转,行星际磁场南向时,上行发生率增强;冬季离子上行平均速度高于夏季.

关键词：电子加速离子上行地磁活动行星际磁场

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SiO_2厚度对类阴极射线发光中电子加速的影响

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光谱学与光谱分析 2004年第7期24卷 790-794页

作者：刘姗姗滕枫徐征刘明孙世菊徐叙瑢北京交通大学光电子技术研究所

研究了有机 /无机复合结构ITO/SiO2 /MEH PPV/SiO2 /Al器件的类阴极射线发光性质 ,电子经过SiO2层加速后 ,激发MEH PPV层发光。发光除了MEH PPV激子发光峰外 ,还有一个带间复合的能量更高的短波发光峰。通过 2个发光峰随SiO2 层的厚度... 详细信息

研究了有机 /无机复合结构ITO/SiO2 /MEH PPV/SiO2 /Al器件的类阴极射线发光性质 ,电子经过SiO2层加速后 ,激发MEH PPV层发光。发光除了MEH PPV激子发光峰外 ,还有一个带间复合的能量更高的短波发光峰。通过 2个发光峰随SiO2 层的厚度的变化规律 ,研究了SiO2 对电子的加速能力。

关键词：二氧化硅厚度类阴极射线发光电子加速异质结有机发光器件

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