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激光驱动碰撞体系的分子动力学与量子轨迹联合模拟
摘要： 我们引入了一个结合分子动力学与量子轨迹的代码，用于模拟近共振光场对碰撞系统中态矢量演化及粒子运动的影响。与无碰撞系统（其中具有自发辐射的多能级激光驱动粒子的量子动力学可用光学布洛赫方程描述）不同，在充分碰撞的系统中，粒子速度的变化时标与激光诱导的量子态动力学相当。这些瞬态速度变化会导致量子态的时间平均速度依赖性与光学布洛赫方程解产生差异。我们利用该多尺度代码描述了锶超冷中性等离子体中的激光冷却过程，模拟呈现的重要现象包括：通过快速速度改变碰撞抑制电磁诱导透明效应，以及各向异性激光冷却中冷却方向与非冷却方向之间的热化效应。
关键词： 超冷中性等离子体、分子动力学、激光冷却、碰撞系统、量子轨迹、激光驱动
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于高功率密度激光驱动固态白光照明的大块多晶掺铈氧化铝（Al?O?）和钇铝石榴石（YAG）陶瓷：结晶度与极端温度的影响
摘要： 在此，我们开发并表征了高导热/高抗热震性的块体掺铈氧化铝（Ce:Al2O3），并将其作为新型荧光转换封装层应用于高功率/高亮度固态白光照明（SSWL）。这种致密的块体Ce:Al2O3陶瓷具有0.5 at.%的铈铝浓度（显著高于平衡固溶度极限），采用同步固态反应电流激活压力辅助致密化（CAPAD）工艺制备。当采用商用紫外发光器件和激光二极管（LD）提供的紫外光激发时，Ce:Al2O3展现出400-600 nm的宽带发射，覆盖了可见光谱中完整的蓝绿波段。这些宽带荧光粉既可与发射红光的其它紫外转换封装层混合使用以产生白光，也可采用新型复合下转换方案——通过与已验证的荧光转换材料（如Ce:YAG）复合作为活性封装剂或封装层，提升可见光谱蓝光波段的带宽，从而制备高功率/高亮度SSWL。为研究结晶度对铈光致发光（PL）的影响，我们通过中温高压CAPAD工艺制备了不同结晶度（非晶至完全晶态）的Ce:YAG陶瓷，并在295-4 K温度范围内研究Ce:Al2O3与Ce:YAG的PL特性，揭示了基质对铈掺杂剂的独特晶体场效应。Ce:Al2O3独特的PL特性及其优异的热机械性能，可应用于基于高效紫外激光二极管（在高驱动电流下泵浦固态封装荧光粉时无效率衰减）的高功率/高亮度集成器件。
关键词： 导热性、光致发光发射、高功率密度、掺铈氧化铝、耐热震性、晶体场效应、固态白光照明、激光驱动、掺铈钇铝石榴石
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光驱动微通道等离子体靶中具有轨道角动量的γ射线束发射
摘要： 我们研究了强圆偏振（CP）激光与微通道等离子体靶相互作用产生的具有轨道角动量（OAM）的多兆电子伏γ射线束。驱动激光可在通道内通过直接激光加速产生高能电子。通过附加等离子体箔作为反射镜，圆偏振激光被反射并与电子自动碰撞。在碰撞过程中，通过逆康普顿散射（ICS）发射出高能γ光子。三维粒子模拟显示，圆偏振激光的自旋角动量（SAM）可转移至加速电子的轨道角动量（OAM），并进一步转移至发射的γ射线束。这些结果可为未来利用微结构实现激光驱动γ射线源的实验提供指导。
关键词： 微通道等离子体靶、轨道角动量、γ射线束、逆康普顿散射、激光驱动
更新于2025-09-12 10:27:22
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水微滴中激光驱动质子加速的表征
摘要： 我们报道了一项质子加速实验，该实验采用波长为0.4微米、时间强度对比度可调的高强度激光脉冲，辐照直径20微米的水滴靶。此类水滴靶是质子加速实验中可靠且易于实现的靶型，有望应用于极高重复频率场景。通过沿激光偏振轴移动水滴来改变入射角度，我们研究了激光入射角的影响——这一与入射角耦合的位置对最大质子能量具有关键作用。中心辐照会导致激光能量向热电子的耦合效率低下，从而产生较低的最大质子能量。引入可控预脉冲可增强该构型下的热电子产生，进而获得更高质子能量。但二维粒子模拟支持我们的实验结果：当不存在额外预等离子体时，掠入射条件下甚至能获得略高的质子能量。掠入射辐照水滴时，自生电磁场会驱动热电子沿液滴表面流动，最终形成驱动质子加速的强电场。我们利用超短光学探针激光监测相互作用过程，由此观测到等离子体膨胀现象。
关键词： 高强度激光脉冲、水微滴、粒子模拟、激光驱动、质子加速
更新于2025-09-11 14:15:04