本論文的工作主要是圍繞超短超強激光與固體薄膜靶相互作用中離子加速的研究展開。論文包括三個主要部分：一是激光與薄膜靶相互作用時靶后表面加速出的碳離子的來源；二是超強激光與固體薄膜靶相互作用中靶后法線方向離子加速的實驗研究；最后是基于穩(wěn)相加速機制,利用二維Particle-In-Cell （PIC）串行粒子程序模擬超強圓偏振激光與混合靶相互作用中高能（-GeV）質(zhì)子的產(chǎn)生。第一部分首先介紹了激光與固體靶相互作用的電離機制,主要有：激光直接電離、場致電離和碰撞電離；然后分析了靶后法線方向碳離子的來源。結(jié)果表明C4+及更低價態(tài)的碳離子主要由場致電離（Field Ionization by Barrier Suppression）產(chǎn)生,而高價態(tài)的C5+和C6+離子主要來自于超熱電子與靶表面的碰撞電離（Collisional Ionization）。第二部分主要介紹了在中國科學院物理研究所光物理重點實驗室“極光-III（Xtreme Light-Ⅲ）"上進行的離子加速的實驗。1.實驗中確定了質(zhì)子加速的最佳靶厚為2.5μm,對應的質(zhì)子最大截止能量約為3.9MeV�；赥NSA機制估算了超熱電子在靶后... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 激光的吸收機制
    1.3 超強激光與等離子體相互作用中高能離子的產(chǎn)生
        1.3.1 激光尾波場電子加速
        1.3.2 離子加速機制
    1.4 等離子體數(shù)值模擬的研究方法
    參考文獻
第二章 電離機制
    2.1 激光對靶背表面的直接電離(Direct Ionization by Laser)
    2.2 場致電離
        2.2.1 FIBS(Field Ionization by Barrier Suppression)模型原理
        2.2.2 ADK模型
    2.3 碰撞電離(Collisional Ionization,CI)
    2.4 不同價態(tài)碳離子來源的實驗研究
        2.4.1 實驗條件
        2.4.2 實驗結(jié)果與討論
    2.5 小結(jié)
    參考文獻
第三章 超強激光與薄膜靶相互作用中靶背粒子加速的實驗研究
    3.1 引言
    3.2 實驗布局
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 靶厚度變化對離子加速的影響
        3.3.2 電子雙溫分布
    3.4 小結(jié)
    參考文獻
第四章 圓偏振激光與混合靶相互作用中高能質(zhì)子加速的理論模擬
    4.1 引言
    4.2 模擬參量
    4.3 模擬結(jié)果與討論
    4.4 小結(jié)
    參考文獻
第五章 總結(jié)
在學期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]粒子模擬程序的發(fā)展及其在激光等離子體相互作用研究中的應用[J]. 陳民,盛政明,鄭君,馬燕云,張杰.  計算物理. 2008(01)
[2]第一講 臺面型電子加速器——激光尾波場加速器[J]. 陳民,盛政明,馬燕云,張杰.  物理. 2006(12)
[3]時域有限差分法中電磁場的吸收邊界條件[J]. 徐涵,常文蔚,銀燕.  計算物理. 2003(04)
[4]激光等離子體相互作用的2（1/2）維粒子模擬程序[J]. 馬燕云,常文蔚,銀燕,曹莉華,岳宗五.  計算物理. 2002(04)
[5]等離子體粒子模擬雙時標算法[J]. 聶小波,張家泰,許林寶.  計算物理. 1991(03)



本文編號：3497607