Absorption and opacity threshold for a thin foil in a strong circularly polarized laser field
我们表明，一个普遍接受的透明度阈值薄箔在一个强大的圆偏振垂直入射激光脉冲需要一个细化。我们提出了一个新的分析模型，它正确地占激光吸收。精确的阈值不仅由激光幅度确定，而且其他参数也同样重要或甚至更重要。我们的预测与PIC模拟完全一致。精确的判据对于在高场区域配置激光等离子体实验是至关重要的。此外，不透明的箔使脉冲前沿变陡，这对于许多应用可能是重要的。
2020-03-10 physics.plasm-ph
Directed Coulomb Explosion regime of ion acceleration from mass limited targets by linearly and circularly polarized laser pulses
本文研究了超薄双层（高Z/低Z）质量限制靶离子加速的定向库仑爆炸机制。在这种情况下，激光脉冲从被照射的光斑中抽空电子，并在激光脉冲传播的方向上加速剩余的离子核。然后，移动的离子核由于过量的正电荷而爆炸，形成移动的电荷分离场，该电荷分离场加速来自第二层的质子。质量有限目标的利用增加了加速的有效性。为了保证线偏振脉冲和圆偏振脉冲的最佳加速效果，应选择不同的激光靶结构参数。
2010-07-22 physics.plasm-ph
Multi-photon regime of non-linear Breit-Wheeler and Compton processes in short linearly and circularly polarized laser pulses
分析了线偏振和圆偏振短脉冲激光在多光子区的非线性Breit-Wheeler $e^+e^-$对产生及其交叉通道--非线性康普顿过程。多光子过程的总截面的贡献是确定的，我们还表明，（i）在这些过程中的出射电子的方位角分布不同的定性水平，和（ii）它们取决于脉冲的偏振特性。有限载波包络相位（CEP）导致所考虑过程的方位角分布的非平凡非单调行为。该效应可用于CEP测定。
2020-01-10 physics.plasm-ph
Circularly polarized modes in magnetized spin plasmas
研究了磁化等离子体中电子的内禀自旋对圆极化波传播的影响。新的本征模被识别，其中一个在电子回旋频率以下传播，一个在自旋进动频率以上传播，另一个接近自旋进动频率。后者对应于铁磁体在一定条件下的自旋模。在电子的非相对论运动中，即使当外部磁场$B_{0}$低于量子临界磁场强度时，自旋效应也变得明显，即，$B_{0}<$ $B_{Q} =4.4138\times10^{9}\, \mathrm{T}$且电子密度满足$n_{0} \gg n_{c}\simeq10^{32}$ m $^{-3}$。讨论了电子自旋（顺磁）共振（ESR）在等离子体诊断中的重要性。
2010-06-24 physics.plasm-ph
Particle dynamics and spatial $e^-e^+$ density structures at QED cascading in circularly polarized standing waves
我们提出了一个全面的分析，纵向粒子漂移的驻波圆偏振波在极端强度时，量子辐射反应（RR）的影响应占。为了深入了解这种现象的物理学，我们进行了比较研究，考虑了朗道-利夫希茨或量子校正形式的RR力，包括光子发射随机性的情况。结果表明，圆偏振和线偏振的情况是定性不同的。此外，粒子动力学的特定特征对在真空中通过反向传播激光脉冲中的量子电动力学（QED）级联产生的电子-正电子（$e^-e^+$）密度的空间结构具有强烈的影响。考虑QED效应的3D PIC模拟证实了不同对等离子体结构的实现。
2016-10-27 physics.plasm-ph
Tunable Circularly Polarized Terahertz Radiation from Magnetized Gas Plasma
理论和模拟结果表明，在双色激光驱动器的传输方向上对气体靶施加静磁场，可以产生圆偏振或椭圆偏振的太赫兹辐射。辐射频率由$\sqrt{ω_p^2+{ω_c^2}/{4}} + {ω_c}/{2}$确定，其中$ω_p$是等离子体频率，$ω_c$是电子回旋频率。随着B场的增加，辐射由单周期宽带波形变为连续窄带发射。在高B场情况下，辐射强度与$ω_p^2/ω_c$成比例。B场提供辐射频率、谱宽和场强的可调谐性。
2015-06-27 physics.plasm-ph
Electron spin polarization in realistic trajectories around the magnetic node of two counter-propagating, circularly polarized, ultra-intense lasers
最近有人提出，两个反向传播的圆偏振超强激光可以在它们设置的电磁场的磁节点处诱导强电子自旋极化。我们确认这些结果，考虑一个更复杂的描述，整合了现实的轨迹。由于自旋极化辐射的功率变化对电子动力学的影响很小。如果考虑到电子最初处于静止或已经处于圆形轨道，则自旋极化的程度相差约5%。在磁节点处的轨迹的不稳定性诱导与电子迁移相关联的自旋进动，其建立了约一个激光周期的电子群体的极化的时间上限。
2018-04-13 physics.plasm-ph
Attospiral generation upon interaction of circularly polarized intense laser pulses with cone-like targets
利用三维粒子等离子体模拟程序，研究了圆柱形等离子体中高强度脉冲的产生。由于靶是旋转对称的，因此考虑了圆偏振激光脉冲在空心圆锥靶轴上的传播。大的入射角和恒定的有质动力压导致相对论电子的纳米聚束，这是激光驱动同步辐射的原因。本文提出了一种数值方法来确定引起attopulses存在的相干辐射的来源和方向。谐波谱中的强度调制可用推广到高阶γ尖峰区的相干同步辐射模型来描述。高次谐波的空间分布类似于螺旋形状，其被聚焦到目标后面的小体积中。
2015-09-22 physics.plasm-ph
Kinetically modified parametric instabilities of circularly-polarized Alfven waves: Ion kinetic effects
在离子和无质量电子流体的一维Vlasov描述的框架内，研究了均匀背景等离子体中平行传播的圆偏振有限振幅Alfven波的参数不稳定性，从而包含了纵向动力学扰动（离子朗道阻尼）。本发明的制剂还包括霍尔效应。所得结果与以往的相关分析吻合较好，表明当纵向动力学效应“被动”作用时，纵向动力学效应在Alfven波的参数不稳定性中起重要作用。此外，存在的动力学参数不稳定性被确认为小子波波的制度。这些不稳定性的增长率是敏感的离子温度。本文的公式和结果可应用于在太阳风和地球前震区观测到的阿尔芬波。
2006-12-14 physics.plasm-ph
Generation of intense circularly polarized attosecond light bursts from relativistic laser plasmas
我们研究了相对论周期激光脉冲与过密等离子体表面相互作用产生的纳米电子束的阿秒光脉冲的偏振特性。粒子模拟表明，产生的阿秒脉冲的偏振态取决于入射脉冲的偏振态、脉冲宽度、载波包络相位以及等离子体尺度长度。通过控制激光和等离子体参数，在不牺牲产生效率的前提下，具有方位角$θ^i=10^\circ$的线偏振激光脉冲可以产生具有方位角$|θ^r_{\rm atto}|\approx61^\circ$和椭圆率$σ^r_{\rm atto}\approx0.27$的椭圆偏振阿秒脉冲，而具有$σ^i\approx0.36$的椭圆偏振激光脉冲可以产生具有$σ^r_{\rm atto}\approx0.95$的近圆偏振阿秒脉冲。该结果为台式圆偏振XUV光源作为具有阿秒尺度时间分辨率的探测器提供了一种新的途径。
2016-01-26 physics.optics physics.plasm-ph
Boosting terahertz-radiation power with two-color circularly polarized midinfrared laser pulses
提出了一种在总能量和电场幅度方面都能显著增强强中红外激光脉冲与原子气体相互作用中发射的太赫兹辐射的方法。该方案是基于应用程序的双色场组成的一个强大的圆偏振中红外脉冲的波长为$1.6÷4\,μ{\rm m}$和它的线性或圆偏振的第二次谐波较低的强度。通过结合强场近似的单原子电离与粒子在细胞模拟的集体动力学所产生的等离子体，它表明，这种双色圆偏振激光脉冲的应用可能会导致一个数量级的增加，在太赫兹频率域中发射的能量，以及在一个相当大的增强在最大电场的太赫兹脉冲。我们的研究结果支持最近报道的实验和数值结果。
2018-10-20 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Plasma Concept for Generating Circularly Polarized Electromagnetic Waves with Relativistic Amplitude
圆极化电磁波在磁化等离子体中的传播特性由等离子体密度和磁场强度决定。这一特性可以用来设计一种独特的等离子体光子器件，用于强流短脉冲激光器。我们用数值模拟的方法证明了在外加磁场作用下的薄等离子体薄膜可以起到偏振片的作用，将线偏振激光分离成两个方向相反的CP波。这种等离子体光子器件具有产生强CP波的优点，即使具有相对论振幅。为了各种研究目的，强烈要求在实验室中产生高能量密度等离子体的强CP光。
2020-11-07 physics.optics physics.plasm-ph
The dynamics and observability of circularly polarized kink waves
上下文扭结波通常在日冕环中观察到。共振吸收是一种广泛接受的机制，从扭结波中提取能量。已知非线性扭结波受Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响。然而，所有以前的数值研究考虑线性偏振扭结波。目的。我们研究了直等离子体柱上的圆偏振扭结波的驻波和传播波的性质，并将它们与线偏振扭结波的性质进行了比较。方法.我们使用的代码MPI-AMRVAC解决完整的三维磁流体动力学（MHD）方程的直磁柱，由固定和传播的圆偏振扭结（m = 1）模式激励。结果由于共振吸收的阻尼是独立的偏振状态。诱导的共振流的形态或外观对于两种极化是不同的，然而，在前向建模的多普勒信号中基本上没有差异。对于非线性振荡，小尺度的增长率由振荡的总能量而不是微扰振幅决定。我们讨论了可能的影响和地震学的相关性。
2021-12-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Enhanced collimated GeV monoenergetic ion acceleration from a shaped foil target irradiated by a circularly polarized laser pulse
采用多维粒子模拟方法，研究了1022 W/cm ^2圆偏振激光脉冲辐照下金属箔的离子加速过程。当箔最初在横向方向上成形以匹配激光强度分布时，与通常的平坦靶相比，靶的中心部分可以均匀加速更长的时间。有效地抑制了靶变形和不期望的等离子体加热。加速离子束的最终能谱得到显著改善。准直GeV准单能离子束携带多达18%的激光能量的观察在多维模拟。辐射阻尼效应也检查在模拟中。
2009-03-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Intense high-harmonic optical vortices generated from a micro-plasma-waveguide irradiated by a circularly polarized laser pulse
提出了一种产生强高次谐波光学涡旋的方案。当相对论性强的圆偏振激光脉冲照射微等离子体波导时，它依赖于光的自旋轨道相互作用。强激光场在波导的内边界处驱动一个强表面波，当激光在波导内传播时，会产生高次谐波。对于圆偏振驱动激光器，光学手征性被压印到表面波，这有助于将基波的自旋角动量转换为谐波的轨道角动量。一个“动摇波导”模型的发展表明，上述现象的出现是由于非线性等离子体响应，修改电磁模式在高强度。我们进一步表明，所有谐波光束的相速度自动匹配的驱动激光，使谐波强度随传输距离的增加。谐波产生的效率与表面波破碎效应有关，使用紧密聚焦的激光可以显著增强表面波破碎效应。我们的模拟表明可以实现总体转换效率$\sim5\%$。
2022-02-17 physics.optics physics.plasm-ph
Magnetized Current Filaments as a Source of Circularly Polarized Light
我们表明，韦伯或电流不稳定性可以导致圆偏振辐射的发射。使用粒子在细胞（PIC）模拟和辐射后处理的数值算法，我们证明了圆极化的水平增加与初始等离子体磁化强度，饱和在~13%时的磁化强度，由磁能密度的比例，以电子动能密度，大于0.05。此外，我们表明，这种效果需要一个离子电子质量比大于1。这些研究结果，这也可以在目前可用的实验室条件下进行测试，表明最近观察到的圆极化的伽马射线暴余辉可能是由于存在磁化电流丝驱动的韦伯或电流偏转不稳定性。
2018-12-17 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Spin-states in multiphoton pair production for circularly polarized light
在非微扰多光子机制下研究了旋转电场中标量粒子和费米子粒子对的产生。在光子吸收模型的基础上，用量子动力学理论数值计算了阈上电子对产生过程中的角动量分布函数。如果考虑粒子-反粒子对的自旋态，就可以理解粒子谱。
2019-05-20 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
QED cascades induced by circularly polarized laser fields
本文给出了超高强度圆极化场中慢电子引发的电子-正电子-光子级联的蒙特卡罗模拟结果，并对结果进行了讨论。我们的结果证实了先前的定性估计[A.M. Fedotov等人，PRL 105，080402（2010）]瀑布的形成。这种级联现象揭示了光场对电子和正电子的加速所导致的能量和动力学量子参数恢复的新性质，并可能成为超高强度激光与物质相互作用的主要特征。我们的方法包括辐射摩擦作用于单个电子和正电子。
2010-10-21 hep-ph physics.acc-ph physics.comp-ph
