Guided Electromagnetic Discharge Pulses Driven by Short Intense Laser Pulses: Characterisation and Modelling
强电磁脉冲（EMP）是由强激光与固体密度目标相互作用产生的，并且可以由目标几何形状引导，特别是通过与地面的导电连接。我们提出了一个实验表征，通过时间和空间分辨质子偏转，引导电磁放电脉冲沿导线，包括线圈，由0.5 ps，50 J，1 e19 W/cm 2的激光脉冲驱动。质子偏转测量数据允许首先时间分辨由于激光驱动目标充电的EMP，然后从地面通过导电目标茎返回EMP。这两种电磁脉冲的典型持续时间为几十ps，对应于KA范围内的电流，电场振幅为多个GV/m。由于磁场和电场的作用，靶棒中的亚毫米线圈对探测质子产生了透镜效应。这样，10兆电子伏能量范围的质子被聚焦在厘米级的距离上。实验结果支持分析建模和高分辨率数值粒子在细胞模拟，解开可能存在的表面等离子体，这些参数定义的放电脉冲色散的非线性传播制度。
2022-09-01 physics.plasm-ph
Effect of Electromagnetic Pulse Transverse Inhomogeneity on the Ion Acceleration by Radiation Pressure
在通过辐射压力的离子加速中，电磁脉冲的横向不均匀性导致被照射的目标在离轴方向上的位移，限制了可实现的离子能量。这种效果的薄箔目标模型的框架内，并与细胞中的粒子模拟显示，加速离子的最大能量降低，而从目标的初始位置的轴的位移增加的分析描述。所得结果可用于优化质量受限靶激光辐射压加速离子的方法。
2014-12-26 physics.plasm-ph
Effect of polarization on the structure of electromagnetic field and spatiotemporal distribution of $e^+e^-$ pairs by colliding laser pulses
研究了在两束反向传播的激光脉冲的强电磁场作用下，真空极化产生的正负电子对。基于Narozhny和Fofanov提出的Maxwell方程组的解，建立了聚焦激光脉冲的三维模型，用于研究圆偏振对向传播脉冲的电磁场结构。分析计算表明，当脉冲在电场（e波）或磁场（h波）中完全横截时，在聚焦区电场和磁场几乎相互平行。另一方面，当对向传播的脉冲由e极化波和h极化波的相等混合组成时，电场和磁场几乎正交。据发现，虽然后者配置的碰撞脉冲有更大的阈值对生产它可以提供更短的电子/正电子脉冲相比，前者的情况。利用电磁场的结构分析了激光脉冲偏振态对产生及其时空分布的依赖关系。
2016-07-29 physics.plasm-ph
Generation of electromagnetic pulses from plasma channels induced by femtosecond light strings
我们提出了一个模型，阐明了产生的电磁脉冲从飞秒激光诱导等离子体通道的物理基础。来自激光脉冲的辐射压力在空间上将电离的电子与较重的离子分离，并且诱导的偶极矩随后以等离子体频率振荡并辐射电磁脉冲。
2001-07-19 physics.optics physics.plasm-ph
Laser Pulse Sharpening with Electromagnetically Induced Transparency in Plasma
我们提出了一种激光控制的等离子体快门技术，产生尖锐的激光脉冲，使用类似于电磁诱导原子透明的过程。快门由具有中等强度的激光控制，其在截止频率以下诱导透明窗口，并且因此使得低频激光脉冲能够传播。数值模拟表明，在高密度等离子体中，利用两个宽脉冲产生亚ps级的尖脉冲波前是可能的。该技术可以工作在一个政权，是不可访问的等离子体镜时，脉冲宽度大于电离强度。
2017-07-19 physics.optics physics.plasm-ph
Reflection of a Broadband Electromagnetic Pulse by Planar Plasma Layer at Normal Incidence
电磁脉冲在等离子体中的传播问题与无线电工程和雷达系统的各种问题有关。这种信号传播的描述是基于单色波的精确可解问题。我们考虑了两种情况：光滑层和薄板。建立了不同反射类型的条件。
2015-10-28 physics.optics physics.plasm-ph
Giant half-cycle attosecond pulses
半周期皮秒脉冲已经从薄的光电导体中产生，当在表面上施加电场并通过短激光脉冲接通传导时。然后，晶片平面中的横向电流沿法线方向发射半周期脉冲，并且已经观察到持续时间为500 fs和峰值电场为1 e6 V/m的脉冲。在这里，我们表明，单半周期脉冲的持续时间为50和高达1 e13 V/m时，可以产生强烈的几个周期的激光脉冲照射双箔靶。聚焦到超薄箔上，所有电子都被吹出，形成一个均匀的相对论电子片。第二层，放置在后面一定距离处，反射驱动光束，但让电子直接通过。在斜入射下，束反射提供横向电流，其发射强烈的半周期脉冲。这样的脉冲甚至可以把更重的原子完全淹没。新型的阿秒泵浦探测实验将成为可能。
2011-11-10 physics.optics physics.plasm-ph
Giant Terahertz Pulses Generated by Relativistic Beam in a Dielectric Channel
本文分析了相对论短电子束在圆形空心介质通道中传输时的电磁场。我们表明，如果光束传播的偏移相对于轴的通道，在稳定状态下，其电磁场的通道外延伸到大半径，并携带的能量，缩放的洛伦兹因子$γ$平方（相比之下，缩放$\lnγ$没有通道）。当这种能量被转换成太赫兹脉冲并聚焦在目标上时，焦点中的电场可以大大超过目前通过将光束发送穿过薄金属箔而实现的场的典型值。
2016-12-06 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Multiple colliding electromagnetic pulses: a way to lower the threshold of $e^+e^-$ pair production from vacuum
多脉冲同时聚焦在一个光斑上的方案自然源于计划中的新激光系统的结构特征，例如ELI和HiPER。结果表明，在足够强的电磁场作用下，多脉冲结构有利于观察真空中产生$e^+e^-$对。聚焦脉冲的场使用基于麦克斯韦方程组的精确解的现实的三维模型来描述。如果不是使用一个或甚至两个碰撞脉冲，而是使用聚焦在一个点上的多个脉冲，则就电磁场能量而言的$e^+e^-$对产生阈值可以显著降低。多脉冲相互作用的几何形状引起的聚焦区域的亚波长场的功能。这些特征导致产生极短的$e^+e^-$束。
2010-03-12 hep-ph physics.plasm-ph
Mechanism of circular polarization in giant pulses and fast radio bursts
本文通过分析蟹状星云脉冲星巨脉冲中成对出现的左右旋圆偏振纳秒射电脉冲，提出线偏振纳秒射电脉冲在极端法拉第效应和不对称对等离子体作用下沿磁力线分裂产生圆偏振的机制，并据此支持快速射电暴的磁层起源。
2024-10-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Modelling arbitrarily shaped and tightly focused laser pulses in electromagnetic codes
研究激光与物质相互作用的电磁编码需要实现电磁场源。这样做的一种方法是在数字框边界处规定字段，以便在数字框内实现所需的字段。在这里，我们表明，经常使用的傍轴近似可能会导致意想不到的场分布与强烈的影响激光物质相互作用的结果。我们提出了一种有效的数值算法来计算所需的激光边界条件与麦克斯韦方程组的任意形状，紧聚焦的激光脉冲。
2015-11-26 physics.optics physics.plasm-ph
Conversion of intense laser pulses into electromagnetic fields with use of extended targets
本文研究激光驱动电流放电脉冲在扩展靶中传播产生电磁场的效应，通过数值模拟分析其与靶的相互作用及转化，探究放电参数对电磁场的影响，为强电磁场产生提供理论依据。
2024-11-30 physics.app-ph physics.optics physics.plasm-ph
Giant isolated attosecond pulses from two-color laser plasma interactions
一个新的制度中的相互作用的双色（$ω$，$2ω$）激光与纳米尺度的箔被确定，导致非常强烈的，孤立的阿秒脉冲的发射-即使在多周期激光的情况下。对于由超过吹出场强度（即，能够将电子与离子背景完全分离）的激光照射的箔，二次谐波场的添加导致箔的稳定达到吹出强度。然后，在一个单一的光学周期中，会发生一个急剧的透明转变。在跃迁周期中，密集的纳米级电子束团被加速到相对论速度，并发射出峰值强度接近激光场的单个强阿秒脉冲。
2020-01-17 physics.optics physics.plasm-ph
The effect of the width of the incident pulse to the dielectric transition layer in the scattering of an electromagnetic pulse -- a quantum lattice algorithm simulation
将折射率为$n_1$的材料连接到另一折射率为$n_2$的材料的电介质边界层的厚度的影响被考虑用于电磁脉冲的传播。对于非常薄的边界层，脉冲的散射特性与平面波的菲涅耳跳跃条件相似--除了入射振幅的透射率增加了$\sqrt{n_2/n_1}$。当边界层变厚时，发现偏离菲涅耳条件，最终接近WKB传播。然而，发现一个小的，但不寻常的下降，在一部分的传输脉冲，持续的时间。所用的量子晶格算法（QLA）在一个小参数下将麦克斯韦方程组恢复到二阶--但是当该参数为1时，QLA仍然恢复麦克斯韦方程组。扩展参数是脉冲在介质$n_1$中的速度。
2022-01-23 physics.optics physics.plasm-ph
Single-Cycle High-Intensity Electromagnetic Pulse Generation in the Interaction of a Plasma Wakefield with Nonlinear Coherent Structures
在无碰撞等离子体中，相干非线性结构（如子周期孤子、电子涡旋和尾流朗缪尔波）与强尾流波的相互作用可以用来产生超短电磁脉冲。相干非线性结构的电磁场被入射尾波的电子密度调制部分反射，形成单周期高强度电磁脉冲。由于多普勒效应，该脉冲的长度比相干非线性结构的脉冲的长度短得多。这个过程是用二维粒子模拟来说明的。所考虑的激光等离子体相互作用制度，可以在今天的实验中实现，并可用于等离子体诊断。
2005-11-23 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Dynamical equations and transport coefficients for the metals at high pulse electromagnetic fields
我们提供了一个金属模型，适用于描述快速电物理过程中的影响下，强大的电子和激光辐射的飞秒和皮秒的持续时间，以及高电压的电磁脉冲皮秒前和持续时间小于1纳秒的导体。所得到的准中性液体近似下的金属动力学方程与前人得到的方程一致。得到了强电磁场中电子传导的新的宽范围表达式，并进行了分析。
2016-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Analytic pulse technique for computational electromagnetics
本文提出解析脉冲技术，将电磁波以解析方式纳入计算电磁学模拟，在激光-等离子体相互作用等场景中降低计算成本、验证近似解有效性，并支持飞行焦点等新型时空结构脉冲建模。
2023-07-10 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Bow wave from ultra-intense electromagnetic pulses in plasmas
研究了强激光脉冲在欠密等离子体中传播时产生的头波激发的新效应。由于激光脉冲能量在横向上的扩展，头波引起电子密度的大尺度横向调制。这可以显著地增加尾波的电势，因为尾波在比激光脉冲腰宽得多的区域中产生。
2008-09-26 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Collapse and revival of electromagnetic cascades in focused intense laser pulses
研究了高能电子束与两束反向传输的飞秒激光脉冲的相互作用。非线性康普顿散射和发射光子产生的电子-正电子对导致电磁“非线性”级联的发展，然而由于次级粒子的能量损失，该级联相当快地崩溃。然而，激光场加速了聚焦区中捕获的低能电子和正电子，从而引起另一种类型（“雪崩型”）的电磁级联的发展。在电子束能量为几个GeV量级、碰撞激光脉冲强度为$10^{24}$ W/cm $^2$的情况下，可以观察到级联崩溃和恢复的这种效应。这意味着它可以很容易地观察到在新的激光设施，无论是计划在不久的将来，或已经在建设中。建议的实验装置提供了最现实的和有前途的方式来观察“雪崩型”级联。
2014-07-24 hep-ph physics.plasm-ph
