飛秒激光等離子體相互作用中自生磁場的實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、孔54623四川人學(xué)碩士學(xué)位論文飛秒激光等離子體相互作用中自生磁場的實(shí)驗(yàn)研究原子分子物理專業(yè)研究生焦春嘩指導(dǎo)教師楊向東超短超強(qiáng)激光與固體靶相互作用產(chǎn)生強(qiáng)的自生磁場。它對(duì)等離子體尾流加速、能量吸收、熱輸運(yùn)、電子及離子的動(dòng)力學(xué)行為、等離子體膨脹等多方面都有很大的影響。自1997年].A.Stamp二利用線圈探測到激光等離子體相互作用過程中的自生磁場之后,人們在理論(數(shù)值模擬)和實(shí)驗(yàn)上對(duì)其進(jìn)行了有益的探索。論文簡單介紹子盼勝約束聚變和快點(diǎn)火的

2、概念,闡述了激光等離子體相互作用相關(guān)的基本概念和71礎(chǔ)理淪,比較全面地闡述了激光與等離子體相互作用中自生磁場的研究現(xiàn)狀、產(chǎn)生機(jī)制,并詳細(xì)介紹了在高溫高密度國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室20TW超短超強(qiáng)激光裝置上利用高次諧波伴線結(jié)構(gòu)法取得的自生磁場測量結(jié)果。本文通過測量超短超強(qiáng)激光與固體靶相互作用中產(chǎn)生的高次諧波譜的精細(xì)結(jié)構(gòu),反推自生磁場的大小達(dá)兆高斯量級(jí),此實(shí)驗(yàn)方法在國內(nèi)尚屬首次.實(shí)驗(yàn)采用OMA光學(xué)多道分析譜儀(譜分辨0.1nm)加CCD(1152x1

3、242)相機(jī)探測設(shè)備,用消色差的相機(jī)鏡頭作為空間分辨,測量2w諧波的一維精細(xì)結(jié)構(gòu)譜,對(duì)利用散射光測量系統(tǒng)進(jìn)行了初步探索研究。實(shí)驗(yàn)中采用針孔相機(jī)和CCD相機(jī),測量出的X光焦斑約為35p(FWHM),打靶激光能量為530mj,給出激光靶面功率密度約5x1O“Wcm`實(shí)驗(yàn)中用光學(xué)CCD采集2vo諧波譜,觀測到2w,波譜出現(xiàn)多峰伴線結(jié)構(gòu),此伴線結(jié)構(gòu)與Jianzheng等(P.0.P.,93193(2002))的PIC模擬相似。根據(jù)理論公式推算出

4、激光與固體靶相互作用中離子體中的自生磁場達(dá)兆高斯量級(jí),與M.Borghesi等(P.R.L.81112(1998))和李玉同博士論文報(bào)道的結(jié)果較好地一致。味M賣s_二一四川大學(xué)碩f:學(xué)位論文ExperimentalStudiesonspontaneousmagneticfieldproducedintheinteractionoffemtosecondlaserplasmaAtomicandMolecularPhysicsPostgad

5、uate:JiaoChunyeAdvisor:YangXiangdongLargespontaneousmagneticfieldisproducedduringtheinteractionofultrashortandultraintenselaserwithsolids.Itinfluencesgreatlytheplasmawakefieldaccelerationenergyabsorptionenergytransportth

6、edynamicsbehaviorsofelectronsandionsexpansionofplasmaetc.PeoplehavestudiedthespontaneousmagneticfieldfromtheoreticalsimulationandexperimentafterJ.A.Stampermeasuredthespontaneousmagneticfieldduringtheinteractionoflaserpla

7、smain1997.FirsttheICFandthefastignitionareintroducedsimply.Secondlythebasicconceptsandtheoriesforlaserplasmainteractionareexpatiatedthentherecentresearchstatusthegenerationmechanismsofspontaneousmagneticfieldduringtheint

8、eractionoflaserplasmaaredescribedindetail.Finallytheintroductionisfocusedontheexperimentsetupandresultsofspontaneousmagneticfieldon20TWlaserfacilityinChinaAcademyofEngineeringPhysicsKeyLaboratory.Inthisthesisthespontaneo

9、usmagneticfieldisdeduced飾thefinestructurespectrumof2moharmonicsoftheinteractionoftheultrashortandultraintenselaserwithsolid.UsingtheOMAopticalmultichannelspectrometryCCD(1152X1242)cameradetectequipmentandachromaticaberra

10、tioncameralensforspatialdistinguishingwecarriedouttheexperimentstomeasuretheonedimensionfinestructurespectrumoftwoharmonicsandtheninvestigatedprimarilythemeasurementsystemofscateringlight.Intheexperimentthepinholecameraa

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