帶電粒子與等離子體的相互作用一直是人們關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。這是因?yàn)檫@些研究無(wú)論在基礎(chǔ)研究方面還是實(shí)際應(yīng)用方面都有很重要的價(jià)值。在基礎(chǔ)研究方面,這些研究可以讓我們更深層次地了解等離子體的內(nèi)部物理性質(zhì),包括等離子體中的原子物理、等離子體的極化行為等。在實(shí)際應(yīng)用方面,這些研究可以用于等離子體診斷、中性束加熱磁約束聚變等離子體、等離子體透鏡、重離子束驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生高能高密度物質(zhì)或慣性約束聚變,利用等離子體技術(shù)設(shè)計(jì)未來(lái)加速器等�；谝陨峡紤],本文對(duì)帶電粒子在背景等離子體中的傳輸特性,包括其中的碰撞動(dòng)力學(xué)、尾場(chǎng)效應(yīng)、能量沉積、聚焦效應(yīng),進(jìn)行了詳細(xì)研究。在第一章,本文首先闡述了帶電粒子與等離子體相互作用的研究背景以及研究進(jìn)展,并提出本文的研究目的。在第二章,本文采用自行編寫(xiě)的等離子體環(huán)境中的經(jīng)典軌跡蒙特卡洛軟件（CTMCIP）,研究了帶電粒子在量子等離子體中的重離子碰撞過(guò)程,包括:電子俘獲過(guò)程和直接電離過(guò)程。對(duì)于電子俘獲過(guò)程的模擬研究發(fā)現(xiàn):在弱屏蔽參數(shù)下,量子等離子體屏蔽效應(yīng)使得電子俘獲截面輕微下降;然而,在強(qiáng)屏蔽參數(shù)下,電子俘獲截面隨著等離子體屏蔽參數(shù)增加迅速減小。對(duì)于直接電離過(guò)程的模擬研究發(fā)現(xiàn):量子等... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：128 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

典型的理想經(jīng)典等離子體存在的參數(shù)空間1．2．1帶電粒子在真空中的重離子碰撞過(guò)程

其中與等離子體中的電子、離子及原子的庫(kù)侖碰的能量。激發(fā)等離子體波是長(zhǎng)程相互作用損失的能量。代初，德國(guó) GSI-Darmstadt 首先開(kāi)始了這方面的研究。19能強(qiáng)流重離子束在固體靶中的流體動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程，并現(xiàn)象的研究。最近幾年，帶電粒子在高溫致密的激光等程也逐漸開(kāi)展。經(jīng)過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)[28][29]，帶電粒損失遠(yuǎn)大于在固體靶中的能量損失，如圖 1. 2 所示。圖hr[62]公式計(jì)算的帶電粒子在等離子體中的能量損失，較低式計(jì)算的帶電粒子在固體中的能量損失。從圖中可以看體中的能量損失顯著地高于在固體中的能量損失。這是電子（激發(fā)等離子體尾場(chǎng)）比固體中的束縛電子更容易俘獲或激發(fā)）。

粒子（電荷態(tài)為Zb，速度為vb）與等離子體（電子）的相互過(guò)程中，J. D’Avanzo, I. Hofmann, 和 M. L表示單個(gè)帶電粒子與等離子體的相互作用強(qiáng)度。他中ND表示等離子體德拜球內(nèi)的電子數(shù)。前應(yīng)用領(lǐng)域中我們感興趣的等離子體區(qū)域，包括慣約束聚變等離子體區(qū)，激光產(chǎn)生等離子體區(qū)，電子外，圖中還畫(huà)出了對(duì)于入射離子電荷態(tài)為 1、10、直線。由圖中可以看出，對(duì)于固定的入射離子電荷體區(qū)域分成了兩部分：曲線上半部分（Z<1，弱耦是圖中標(biāo)注的經(jīng)典的碰撞較少的區(qū)域），曲線下半部性能量損失，也就是圖中標(biāo)注的經(jīng)典的但是碰撞較多


本文編號(hào)：3429508