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超强激光脉冲与薄靶相互作用下的光帆效应与钻孔辐射压加速研究

DOI：10.3938/jkps.75.968 期刊：Journal of the Korean Physical Society 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 采用圆偏振激光脉冲的辐射压力加速（RPA）方案能高效产生高强度、高能量的准单色离子束。根据靶材厚度不同，RPA呈现两种典型模式：在超薄靶中发展的光帆（LS）模式和在较厚靶中发展的钻孔（HB）模式。本研究通过全相对论粒子模拟（PIC）方法探究了LS-RPA与HB-RPA的离子加速动力学过程，利用一维理论模型合理阐释了两种模式的转换竞争机制。为验证一维结果的可靠性并研究多维效应，还开展了二维模拟。本工作有助于深化对RPA机理的理解，并为获得高质量、高通量离子束提供重要指导。
作者： Sang Yun Shin，Sang Yoon Park，Sang June Hahn
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

超强激光脉冲与薄靶相互作用下的光帆效应与钻孔辐射压力加速研究

研究成果

该研究在不同靶材条件下深入揭示了RPA机制，根据靶材厚度将模式划分为LS型、多级HB型和单级HB型RPA。研究重点阐明了从LS-RPA向HB-RPA的转变过程，以及随着靶材增厚时多级HB模式向单级HB模式的收敛趋势。研究同时强调通过调节相互作用时间来最小化二维效应并实现有效加速的重要性。

研究不足

该研究承认实验存在技术和应用方面的限制，包括RPA机制需要非常高端的激光设备，以及由于目标变形、爆炸和增强的电子加热等因素，在多维情况下效率可能降低。

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