本文關(guān)鍵詞：MeV電子束在稠密等離子體中散射的蒙特卡羅模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光尾波場(chǎng)加速的電子束可達(dá)到較高品質(zhì),具有尺度小、準(zhǔn)單能、高準(zhǔn)直和脈寬短等特性,應(yīng)用前景廣闊。目前,電子束診斷是激光與等離子體相互作用領(lǐng)域的先進(jìn)診斷技術(shù)之一,對(duì)于高能量密度物理以及慣性約束聚變的研究具有重要意義。通過(guò)高品質(zhì)電子束的主動(dòng)式診斷,一方面可以給出等離子體本身的一些重要信息,諸如面密度大小、內(nèi)部密度分布情況等：另一方面,電子束作為探針可以用于激光等離子體相互作用過(guò)程中電磁現(xiàn)象的診斷研究。本論文針對(duì)高溫稠密等離子體診斷,就發(fā)展MeV電子束診斷方法進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。為研究高能電子在高溫稠密等離子體中的運(yùn)動(dòng),自行編寫了蒙特卡羅程序追蹤電子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。電子在等離子體中運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程十分復(fù)雜,本程序的編制基于多次散射理論,采用連續(xù)慢化模型,采用更精確的超熱電子在聚變等離子體中的阻止本領(lǐng)公式及相對(duì)論微分散射截面,從而能夠模擬得到高能電子束穿過(guò)等離子體區(qū)域的徑跡以及透射后在探測(cè)器上的通量密度分布�；谧跃幟商乜_程序,模擬研究了MeV電子束對(duì)高溫稠密等離子體平面靶的放射照相,研究了電子束在等離子體中的輸運(yùn)以及透射后的性質(zhì)。結(jié)果表明,由于電子在等離子體中散射,透射電子束的一維通量密度曲線角寬度(Φ)與等離子體的密度與厚度的乘積,即面密度(pR)有關(guān),而等離子體溫度的影響很小。通過(guò)分析和擬合,給出面密度與角寬度的定標(biāo)率：pR∝Φ2,’。此外,還初步探索了錐型電子束對(duì)等離子體透視照相方面的應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上討論了靶后探測(cè)器位置和電子束的初始動(dòng)能對(duì)成像效果的影響。這些結(jié)果表明,利用激光加速產(chǎn)生的準(zhǔn)直、準(zhǔn)單能MeV電子束透視可為聚變?nèi)紵入x子體面密度以及不均勻性診斷提供新方法。
【關(guān)鍵詞】：蒙特卡羅模擬 MeV電子束 多次散射 診斷
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O53
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 高能量密度物理11-12
• 1.2 激光加速電子束的特性12-16
• 1.3 激光加速電子束的應(yīng)用16-22
• 1.3.1 電子束診斷電磁場(chǎng)16-19
• 1.3.2 電子束透視19-22
• 1.4 論文內(nèi)容安排22-23
• 參考文獻(xiàn)23-27
• 第二章 電子在等離子體中的散射27-41
• 2.1 電子單次散射基本理論27-30
• 2.1.1 兩體庫(kù)侖碰撞模型27-29
• 2.1.2 等離子體中的庫(kù)侖碰撞29-30
• 2.2 電子在等離子體中運(yùn)動(dòng)的描述30-33
• 2.2.1 電子在等離子體中微分散射截面30-31
• 2.2.2 電子在等離子體中的阻止本領(lǐng)31-33
• 2.3 電子多次散射理論基礎(chǔ)33-36
• 2.4 基于蒙特卡羅方法的粒子輸運(yùn)36-38
• 2.4.1 蒙特卡羅方法簡(jiǎn)介36-37
• 2.4.2 一些相關(guān)的蒙特卡羅程序介紹37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 參考文獻(xiàn)39-41
• 第三章 基于蒙特卡羅方法的電子束照相數(shù)值模擬41-57
• 3.1 應(yīng)用于高能電子追蹤的蒙特卡羅程序41-45
• 3.1.1 物理過(guò)程41-42
• 3.1.2 數(shù)值方法42-44
• 3.1.3 蒙特卡羅程序可靠性驗(yàn)證44-45
• 3.2 等離子體靶面密度ρR的診斷45-50
• 3.2.1 溫度的影響46-47
• 3.2.2 角寬度Φ的定標(biāo)率47-49
• 3.2.3 多層平面靶模型49-50
• 3.3 錐型電子束照相50-55
• 3.3.1 電子束照相模擬51-52
• 3.3.2 探測(cè)器位置對(duì)成像效果的影響52-53
• 3.3.3 電子束初始動(dòng)能對(duì)成像效果的影響53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-57
• 總結(jié)與展望57-61
• 參考文獻(xiàn)59-61
• 致謝61-63
• 在讀期間參加的研究課題及取得的學(xué)術(shù)成果63

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