- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
太赫兹波在等离子体通道中传播的数值模拟
摘要： 飞秒激光成丝产生的太赫兹波可被空间约束在等离子体通道内。我们的模拟结果表明，这种对太赫兹波的约束作用会随频率升高而逐渐减弱。同时研究还显示，更高的等离子体密度具有更强的约束能力。此外，随着等离子体通道半径增大，太赫兹波的模场半径和宽度也会相应增加?；谀Ｄ饨峁颐欠⑾郑兆炔ㄕ凵渎实谋浠云湓诘壤胱犹逋ǖ乐械拇ゾ哂兄匾跋?。
关键词： 等离子体通道、波导、太赫兹波传播
更新于2025-09-23 15:23:52
-
用于将电子加速至8 GeV的激光加热毛细管放电等离子体波导
摘要： 通过毛细管放电与逆轫致辐射激光加热相结合产生的等离子体通道，使激光驱动等离子体加速器中产生了能量高达7.8 GeV的电子束团。毛细管放电首先形成初始等离子体通道并用于调节等离子体温度，从而优化激光加热效果。虽然优化的较低初始等离子体温度会降低电离度，但后续加热脉冲的电离作用最终在轴线上形成了完全电离的等离子体。加热脉冲持续时间设定为超过~1纳秒的流体动力学时标，使得后段时段能更有效地被脉冲前端形成的通道引导。模拟结果表明，这种加热脉冲的热自导引效应实现了20厘米以上的通道形成。相比单纯依赖放电的情况，经后加热处理的通道具有更低的轴线密度和更强的聚焦强度，从而能够引导峰值功率0.85拍瓦的相对论强激光脉冲，并实现超过15个衍射长度的尾场加速。电子在多个相位桶和时间点注入尾波，从而产生多个具有不同峰值能量的电子束团。为获得低能散的单电子束团，研究人员在毛细管放电波导内进行了局域化电离注入实验，在3.3厘米长的毛细管放电波导中成功产生了单束团电子：能量1.6 GeV、电荷量38皮库仑、发散角1毫弧度、相对能散（半高全宽）低于2%。该技术发展对抑制能散及未来高效级联加速实验具有重要前景。
关键词： 毛细管放电、逆轫致辐射激光加热、电子加速、激光驱动等离子体加速器、等离子体通道
更新于2025-09-23 15:21:01
-
短激光脉冲作为完全相对论性等离子体通道中移动孤子的相反行为
摘要： 假设一个圆偏振高斯激光脉冲在具有抛物线密度分布的等离子体通道中传播，得到了考虑相对论修正的有效势和激光光斑尺寸的演化方程。该研究计及了有质动力自陷、预成通道聚焦和相对论自聚焦对演化方程的影响。通过解析方法研究了电磁孤波存在的条件，并数值展示了部分孤波解。结果表明：随着等离子体流速的变化，势函数形状会呈现两种相反的行为——这取决于孤波速度是大于还是小于流速。
关键词： 相对论修正、激光脉冲、电磁孤立波、等离子体通道
更新于2025-09-23 15:19:57
-
基于等离子体通道中氧电离的激光加速强子治疗
摘要： 在癌症放射治疗中，强子疗法作为一项高精度技术发挥着重要作用，其治疗效果优于化疗等传统放疗方法?；诩す獾那孔恿品际跻蚱淠懿⑿土Ｗ蛹铀倨髑蚁啾绕渌椒芍С指康绯《甘芄刈ⅰＭü涞壤胱犹逋ǖ朗迪钟胖始す馐木劢褂胍?，可在焦点后形成精确的激光光斑（这是医疗应用的重要需求），该技术适用于μm波长（超短脉冲）激光类型。采用高功率激光配合等离子体通道作为高能源的方法，可更有效地实施强子疗法，从而提升了该治疗手段。此外，由于离子作为粒子载体具有向癌变靶区实现最大能量沉积等物理特性（能向肿瘤输送更优剂量），在强子疗法中较其他方法更具优势。本文通过多项剂量输送过程的模拟实验，实现了高效的剂量学评估；同时评估了等离子体通道环境下电场对粒子能量增强的影响。研究最终证明：在通往肿瘤的路径中，氧离子因物质能量耗散较小（配合径向极化激光加速器）能实现更优剂量输送，这使得等离子体通道环境下的氧离子应用成为理想方案。本研究表明，在低密度冷等离子体通道中采用适当激光功率的氧离子束，可使强子达到最大加速能量并穿越人体最长路径抵达癌变靶区，最终向肿瘤输送足量剂量。因此，基于激光-等离子体加速器的氧离子强子疗法是实现精准癌症治疗的卓越高效方法。最后需要指出，激光-等离子体加速器存在"能散度"、"失相长度"和"泵浦耗尽"这三个限制能量提升的关键因素，本文研究过程中应对这些限制以实现更强子加速与剂量输送构成了重要挑战。
关键词： 束流聚焦、强子治疗、氧电离、等离子体通道、激光加速、癌症放射治疗、泵浦损耗、退相位长度、能散
更新于2025-09-16 10:30:52
-
激光诱导电爆炸粉末材料合成法（LIEES）
摘要： 本文描述了一种通过激光辐射合成含碳化钛微球的方法。该微球的形成是通过飞秒激光辐射作用于反应介质（饱和烃）中的钛表面实现的，实验采用己烷作为烃类介质。所得微球平均尺寸为1-3微米，可作为增材制造、粉末冶金的主要原料或合金添加剂使用。为提高颗粒产出效率，提出了一种激光作用与电流相结合的方法，并研究了等离子体通道区域的放电行为。
关键词： 激光辐射、金属粉末、飞秒脉冲、液体中的烧蚀、等离子体通道
更新于2025-09-16 10:30:52
-
基于激光脉冲诱导等离子体通道的全光开关
摘要： 我们展示了一项基于控制激光诱导等离子体通道实现信号激光全光开关的理论与实验研究。利用二硫化碳(CS2)溶液中生成的等离子体通道，信号光可被调制为包括不变光束、环形光束在内的多种空间强度分布。通过改变控制光的入射强度分布，可便捷调节对信号光的调制效果。根据控制激光束的强度分布，可以推断出被调制信号激光中的暗斑形态。这些结果表明，激光诱导的等离子体通道在全光开关领域具有广阔应用前景，适用于各类光电子应用场景。
关键词： 全光开关、等离子体通道、空间调制、光电应用、激光脉冲
更新于2025-09-12 10:27:22
-
半导体量子等离子体中激光束在自洽等离子体通道内的非线性波
摘要： 本文在研究当前任务时，重点关注在自制等离子体通道中分布式传输一束强激光。随着激光强度增加，介质因电子质量效应及电子密度效应而呈现神经肌肉式导电特性?；赪entzel-Kramers-Brillouin近似和傍轴射线理论，我们研究了高斯电磁强光束的稳态解，推导出包含自聚焦(SF)相对论效应和自通道化有质动力效应的束宽参数距离微分方程。等离子体传播表现为径向动力学力，其特性取决于束宽参数与σp值——当该值增大时将引发等离子体共振频率螺旋效应。通过确定分布状态后，可在平面内获取光束功率与束宽的关系。σp作为特征标准差值，对应着自聚焦等振荡扩散状态。相关中心参数用于引入等离子体密度曲线，并对激光束进行空间等离子体分析。实施该边界条件可实现长距离激光导引。数值预测的局限性体现在对激光等离子体相互作用共性因素的研究方面。
关键词： 激光束，光束功率，等离子体通道，自聚焦
更新于2025-09-12 10:27:22
-
利用激光马赫-曾德尔干涉仪研究氮气三电极火花隙中火花通道等离子体的动态特性
摘要： 利用激光马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪研究了大气氮气中三电极火花隙产生的火花通道等离子体。通过分析干涉图中等离子体电子密度的时空演化，描述了火花通道等离子体的发展过程。根据相位差区分了冲击波区域与等离子体区域，获得了阳极与阴极等离子体通道的不同空间分布特征：阳极火花通道呈现良好的轴向对称性，其径向膨胀速度保持恒定；在主火花通道外围的阴极区域同时产生了次级火花通道。两通道碰撞后，在重叠区域形成驻点，次级通道逐渐与主通道合并。次级通道向左的膨胀速度高于主通道向右的速度，但二者均低于阳极附近的膨胀速度。本研究对次级火花通道的产生机理提出了推测，并探讨了其对间隙内火花放电发展的影响。
关键词： 马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪、电子密度、火花气体开关、等离子体通道
更新于2025-09-12 10:27:22
-
面向未来高能对撞机的无缝多级激光等离子体加速
摘要： 采用可变曲率等离子体通道的多级激光尾波场加速器，能够高效地将电子加速至超过退相和泵浦耗尽极限的高能状态。激光与粒子束的无缝耦合，有望实现革命性小型化且成本极低的未来能量前沿对撞机。
关键词： 高能对撞机、电子加速、等离子体通道、激光尾场加速器
更新于2025-09-11 14:15:04