本文選題：沖擊波加速　切入點：激光等離子體相互作用　出處：《物理學(xué)報》2015年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：沖擊波是天體物理觀測中常見的現(xiàn)象,其對粒子的加速被認(rèn)為是高能宇宙射線的來源.宇宙中沖擊波周圍往往存在很強(qiáng)的磁場,但人們對于此類強(qiáng)磁場的產(chǎn)生放大過程的理解并不充分.本文利用二維粒子模擬程序研究了激光與磁化或者非磁化等離子體相互作用產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象,給出了沖擊波波前處磁場的產(chǎn)生放大特性.研究發(fā)現(xiàn),作用過程中的自生磁場可以儲存能量,從而進(jìn)一步加速電子;當(dāng)存在外加磁場時,由沖擊波加速的電子和離子的能量都比同條件下非磁化等離子體的能量高;而且外加磁場藉由沖擊波放大倍數(shù)則與其值有極大關(guān)系.與天文觀測中推斷的磁場與背景磁場相比放大千倍這一研究結(jié)果的比較可以看出,天體沖擊波周圍磁場放大主要是由局域內(nèi)生磁場導(dǎo)致的.
[Abstract]:Shock wave is a common phenomenon in astrophysical observation, and its acceleration of particles is considered to be the source of high energy cosmic rays. However, the generation and amplification of this kind of strong magnetic field is not well understood. In this paper, the shock wave caused by the interaction between laser and magnetized or unmagnetized plasma is studied by using a two-dimensional particle simulation program. The generation and amplification characteristics of magnetic field in front of shock wave are given. It is found that the in-situ magnetic field can store energy and further accelerate the electron, when there is an external magnetic field, The energy of electrons and ions accelerated by shock wave is higher than that of unmagnetized plasma under the same conditions. Moreover, the magnification of the external magnetic field by the shock wave is greatly related to its value. The comparison of the results of the study with the extrapolated magnetic field and the background magnetic field in astronomical observations shows that the magnification of the applied magnetic field is a thousand times greater than that of the background magnetic field. The amplification of the magnetic field around the shock wave is mainly caused by the local endogenous magnetic field.
【作者單位】： 中國科學(xué)院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室;北京應(yīng)用物理與計算數(shù)學(xué)研究所;魯東大學(xué)物理與光電工程學(xué)院;上海交通大學(xué)物理系激光等離子體教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:11305013,11274152) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(批準(zhǔn)號:2013CBA01500) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助的課題~~
【分類號】：P14

【共引文獻(xiàn)】

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10 李永東;王洪廣;王若鵬;劉純亮;;高氣壓流注放電中快電子逃逸的粒子模擬[A];中國電子學(xué)會真空電子學(xué)分會第十九屆學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2013年

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本文編號：1600389