發(fā)布時間：2022-01-25 17:39

　　這篇論文包括加速機(jī)制完全不同的兩種激光加速方面的一些數(shù)值研究:組合激光脈沖激發(fā)的尾場中加速電子的數(shù)值研究;介電光柵激光加速器裝置材料的數(shù)值研究。1)基于等離子體的激光粒子加速器是減少現(xiàn)有的基于微波技術(shù)的傳統(tǒng)加速器的龐大尺寸和成本的有效途徑。由于等離子體本身是電離狀態(tài),所以它不存在電場破壞閾值。很多實(shí)驗已經(jīng)驗證了激光尾場有高達(dá)～100GeV/m的加速梯度。本文通過數(shù)值和解析方法分析了對稱強(qiáng)激光脈沖和弱激光脈沖的前后結(jié)合所形成的混合激光激發(fā)的尾場的參數(shù)對尾場勢的影響。討論了在弱脈沖的位置有所改動的條件下,尾場最大和最小勢隨激光脈沖各參數(shù)變化的敏感度。我們還討論了脈沖的非對稱性對尾場加速的影響。2)基于介電裝置的激光加速器是實(shí)現(xiàn)緊縮性粒子加速器的另一種很好的選擇。介電激光加速器能夠提供～GeV/m加速梯度和阿秒級別的束流,所以它在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。我們用數(shù)值的方法研究了由Al2O3和Y2O3制造的介電光柵裝置的加速梯度。給出了最優(yōu)化介電光柵柱高度和真空加速通道寬度。討論了這種裝置對外注入電子初始能量的要求。 

【文章來源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 尾場加速的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
第二章 組合激光脈沖激發(fā)的尾場第一周期中的電子加速
    2.1 理論模型
    2.2 數(shù)值計算結(jié)果與分析
    2.3 激光脈沖在等離子體中傳播時形狀的變化與準(zhǔn)靜態(tài)近似
    2.4 電子在非對稱激光脈沖激發(fā)的尾場中的加速
    2.5 小結(jié)
第三章 介電激光加速器
    3.1 介電激光加速器的工作原理
    3.2 挑選介電加速器材料的數(shù)值研究
    3.3 小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ 有質(zhì)動力
附錄Ⅱ PIC模擬（Particle-in-cell）
附錄Ⅲ Poisson方程和流體方程聯(lián)立推導(dǎo)出描述尾場的方程
附錄Ⅳ 數(shù)值計算中使用的Fortran程序
發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3608964