Collisionless Shock Acceleration of protons in a plasma slab produced in a gas jet by the collision of two laser-driven hydrodynamic shockwaves
本研究通过实验比较气体射流在无剪裁、单侧及双侧激光冲击波剪裁下的皮秒激光质子加速，证明双侧剪裁形成的近临界密度等离子体薄片可显著增强符合 CSA 机制的前向高能质子加速。
2023-09-28 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Energy efficiency of voltage waveform tailoring for the generation of excited species in RF plasma jets operated in He/N$_2$ mixtures
基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）对He/N $_2$混合气体中电容耦合微气压等离子体射流中亚稳态氦原子密度的空间平均值和峰值密度的测量，研究了亚稳态氦原子的能量效率对于三种不同的情况比较（He-12 $^3$ S $_1$）生成：在（i）13.56 MHz和（ii）54.12 MHz下的单频操作，以及在（iii）"谷"下的电压波形剪裁（VWT）-从13.56 MHz的四个连续谐波合成的波形。对于每种情况，耗散功率都是根据电压和电流测量的仔细校准程序测量的。计算结果与PIC/MCC模拟结果进行了比较，两者吻合很好，表明模拟中表面系数的选择对正确再现实验数据至关重要。由于VWT对时空电子功率吸收动力学的增强控制以及因此对电子能量分布函数的增强控制，与单频激发相比，这种方法不仅提供了对激发和反应性物质的产生的更好控制，而且在氦可吸收的情况下，在VWT的情况下，能量效率也被示出为显著更高。
2021-04-14 physics.plasm-ph
Pushing the Frontiers of Light: Magnetized Plasma Lenses and Chirp Tailoring for Extreme Intensities
Indian Institute of Technology Delhi（印度理工学院德里分校）
本文提出了一种利用磁化等离子体响应实现右旋圆极化波折射率超过1的创新方案，通过PIC模拟展示磁化等离子体透镜可作为凸透镜，通过横向聚焦增强激光强度，并通过啁啾脉冲实现脉冲同时聚焦与压缩。
2025-10-06 physics.optics physics.plasm-ph
Quantum effects on plasma screening for thermonuclear reactions in laser-generated plasmas
采用基于密度矩阵的量子等离子体屏蔽模型，对激光等离子体中的热核反应$^{13}$ C（$α$，$n$）$^{16}$ O和$^2$ H（$d$，$n$）$^3$ He进行了理论研究.对于冷的和致密的（固态密度）等离子体，我们的研究结果表明，量子效应可以提高等离子体屏蔽热核反应的一个数量级相比，经典的情况。这一结果可能对核天体物理学预测产生影响，也可能对聚变能量增益前景发挥作用。我们的模拟使我们能够确定激光产生的等离子体的实验设置中的量子效应等离子体屏蔽可以在现有的高强度激光设施确认。
2022-04-20 nucl-th physics.plasm-ph
Synergistic control of radical generation in a radio frequency atmospheric pressure plasma jet via voltage waveform tailoring and structured electrodes
本研究通过结合电压波形调控与带沟槽的结构化电极，利用模拟和光学诊断证实二者的协同作用可实现射频大气压等离子体射流中电子功率吸收与自由基产生的空间局域化及可逆选择性增强。
2025-06-11 physics.app-ph physics.plasm-ph
Determination of plasma screening effects for thermonuclear reactions in laser-generated plasmas
由于屏蔽效应，天体物理等离子体中的核反应可能与实验室中的表现不同。从理论上研究了确定碰撞激光产生的等离子体中这些屏蔽效应的大小的可能性，作为出发点，在极端光基础设施设施中使用两束激光束进行了拟议的实验设置。与固体靶相互作用的激光脉冲通过靶正常鞘加速方案产生等离子体，并且该快速流动的等离子体（离子流）冲击由第二激光脉冲在气体射流靶上的相互作用产生的二次等离子体。我们在这里模拟了这种情况，并计算了与天体物理相关的反应$^{13}$ C（$^4$ He，$n$）$^{16}$ O的反应事件。我们发现，它应该是实验上可能的，以确定等离子体屏蔽增强因子的聚变反应，通过检测两种情况下的离子流与等离子体靶和一个简单的气体靶相互作用的反应事件之间的差异。这提供了一种方法来评估核反应截面在恒星环境中，可以显着推进核天体物理学领域。
2017-03-28 nucl-th physics.plasm-ph
Multi frequency matching for voltage waveform tailoring
由多个频率组成并用作射频等离子体激发的定制电压波形可以控制各种等离子体参数，例如能量分布函数、离子通量的均匀性或电离动力学。到目前为止，这项技术虽然在学术界得到了广泛的研究，但尚未在应用中建立起来。其原因之一是缺乏合适的多频匹配网络，其允许经由单个宽带放大器生成和传输的每个激励频率的最大功率吸收。在这项工作中，介绍了一种方法来设计这样一个网络的基础上网络理论和综合。使用该方法，建立了将示例性匹配网络连接到电容性射频放电的等效电路等离子体模型的电路仿真。结果表明，在一定的气压和激励频率范围内，都能满足匹配条件，证明了所提方案的功能性和可行性。基于所提出的多频阻抗匹配，可以在工业水平上使用定制的电压波形。
2018-04-27 physics.plasm-ph
Tailoring steep density profile with unstable points
从实验粒子动力学的角度研究了圆柱形磁场中等离子体的介观性质。当系统具有足够的时间和空间对称性时，测试粒子的哈密顿量是完全可积的，并且对于每个初始状态可以被简化为单个自由度的哈密顿量。约化的哈密顿量有时会有不稳定的不动点（鞍点）和相关的分离面。要选择可用的动态兼容的平衡态的一个粒子的密度函数的这些系统中，我们使用最大熵原理和讨论如何不稳定的固定点影响的密度分布或局部压力梯度，并能够创建一个陡峭的轮廓，提高等离子体约束。
2018-04-05 nlin.CD physics.plasm-ph
Study on high pressure plasma produced by ArF laser
用ArF准分子激光束在50 ~ 130 atm的高压氩气中聚焦，用条纹照相机从腔室侧窗观察等离子体的发展。高压ArF激光等离子体对称发展，ArF准分子激光产生的等离子体与XeCl产生的等离子体相比几乎不发展。ArF激光的光子能量高于XeCl激光。测量了ArF激光的透过率。当激光的频率高于等离子体频率时，几乎所有的激光都被透射，并且激光的能量几乎不用于等离子体发展。用击穿波和辐射支持激波计算了ArF激光器产生的向后和向前等离子体发展，与实验结果一致。高压ArF等离子体的后向发展机制与XeCl激光产生的等离子体的后向发展机制相同。然而，ArF等离子体的正向发展机制不同于XeCl激光产生的等离子体。
2004-11-07 physics.plasm-ph
Synergistic Laser Wakefield/Direct Laser Acceleration in the Plasma Bubble Regime
提出了激光尾流场/直接激光等离子体混合加速器的概念。在激光脉冲产生的等离子体泡内经历共振电子感应加速器振荡的相对论电子通过直接从激光脉冲及其等离子体尾流获得能量而被加速。自注入等离子体电子的所得分叉相空间包含经历超过标准一维极限的尾流场加速的群体，这是因为其运动的多维性质减少了电子与尾流之间的相位滑移。
2014-12-22 physics.plasm-ph
Hydrodynamic Scaling Analysis of Nuclear Fusion driven by ultra-intense laser-plasma interactions
我们讨论了激光等离子体相互作用产生的聚变产额的标度律。发现产量作为激光功率的函数成比例。从流体动力学标度的角度导出了激光驱动聚变产额标度律的起源。我们指出，标度特性可以归因于激光功率的三项依赖性：反应速率，等离子体的密度和等离子体粒子在目标介质中的投影范围。所得的比例关系具有预测能力，使得能够估计尚未通过激光加速离子束研究的核反应的聚变产额。
2012-07-24 nucl-th physics.atm-clus physics.plasm-ph
Laser induced plasma expansion in quantum plasma
研究了超短激光脉冲与稠密冷等离子体的相互作用。由于等离子体的密度很高，需要考虑诸如玻姆势和量子压力等量子效应。结果表明，电子密度函数在传输方向上受到激光调制。这种调制可以通过激光强度的幅度和等离子体的有效参数来控制。对于某些特定的参数值，电子密度在空间上局域化。增加量子系数倾向于使高电子密度区域变稀，因为电子的总数是恒定的。因此，我们的理论预测等离子体膨胀的激光方向，由于量子效应。
2019-03-22 physics.plasm-ph
Particle-in-Cell Modeling of Laser Thomson Scattering in Low-Density Plasmas at Elevated Laser Intensities
非相干汤姆逊散射是一种非侵入性技术，常用于测量局部等离子体密度。在低密度、低温等离子体中，对于足够的激光强度，激光可能会通过有质动力扰动局部电子密度，导致诊断变得侵入并导致错误的结果。这种效果的理论模型进行了验证数值通过准中性等离子体的动力学模拟，使用粒子在细胞技术。
2018-03-16 physics.plasm-ph
Development behavior of liquid plasma produced by YAG laser
激光在液体中诱导等离子体的研究还不够深入。在液体中，激光诱导等离子体可能能够分解称为环境材料的有害物质。然后，研究了激光在液体中产生的等离子体，并通过条纹相机观察了等离子体的发展。使用超纯水或具有熔融NaCl的超纯水作为测试液体。利用YAG激光器的基波产生液体等离子体。当氯化钠浓度变化时，用条纹相机观察等离子体的发展行为。液态等离子体向后发展。等离子体是由许多种子产生的，它由一组等离子体组成。而YAG激光二次谐波产生的液态等离子体则是以单一等离子体形式发展。从后向等离子体的生长速率出发，探讨了其发展机理。后向等离子体由击穿波和辐射支持的激波形成。
2004-11-07 physics.plasm-ph
SRS-SBS competition and nonlinear laser energy absorption in a high temperature plasma
激光在等离子体电晕中的受激喇曼散射和布里渊散射是惯性约束聚变研究中的突出问题。受激拉曼散射可在等离子体四分之一临界密度附近产生激光能量的显著部分的吸收，所述等离子体四分之一临界密度与等离子体空化和热电子的产生相关。相比之下，受激布里渊散射在低密度等离子体中工作，并阻止激光进入吸收区。在本文中，我们报告的结果分析这两个参数的不稳定性的竞争与一系列的一维动力学模拟的激光等离子体相互作用。通过改变等离子体参数如离子声波阻尼、等离子体膨胀速度的发散或激光带宽来控制布里渊散射，我们证明了在热的弱碰撞等离子体中控制非线性激光吸收和散射水平的可能性。
2021-04-30 physics.plasm-ph
On the electrodynamic model of ultra-relativistic laser-plasma interactions caused by radiation reaction effects
本文提出了一个简单的电动力学模型，用以描述考虑辐射反应效应时，自洽超相对论激光与等离子体相互作用中的等离子体场结构。本文对圆偏振激光与等离子体相互作用进行了精确分析。我们定义的基本符号，如非线性介电常数，有质动力和耗散力作用在等离子体。计算了超相对论相互作用过程中产生的等离子体场结构。基于这些解决方案，我们表明，约50%的激光能量可以转换为γ射线的激光箔相互作用的最佳条件。
2013-09-23 physics.plasm-ph
Dipole radio-frequency power from laser plasmas with no dipole moment
从真空中的激光靶等离子体辐射的射频功率可以比从具有可忽略电偶极矩的这种源所预期的大几个数量级。一个模型相结合的Tidman-Stamper电路模型的激光靶等离子体与理论的辐射电流浸没在等离子体中，然而，预测缩放的电偶极子功率从激光等离子体辐射与实验一致。
2005-07-29 physics.plasm-ph
Relativistic Topological Waves from Cherenkov and Doppler Resonances in Self-Magnetized Laser Plasmas
激光与等离子体相互作用可以在等离子体-等离子体界面自然产生强磁场。利用理论分析和完全三维粒子模拟，我们证明了相对论拓扑波可以产生通过切伦科夫和多普勒共振的飞秒强激光脉冲与近临界密度等离子体的相互作用。在自磁化等离子体-等离子体界面处，出现了一个新的慢波分支。其相速度远小于激光脉冲的群速度和电子束速度。因此，切伦科夫共振条件可以容易地满足。此外，由于电子经历电子感应加速器振荡，多普勒共振也可能发生，并负责在我们的模拟中观察到的几个频移分支的激发。在激光脉冲通过后，我们观察到一个相对论振幅和频率接近局域等离子体频率的快剩余模。即使在激光脉冲离开等离子体之后，这种模式仍会在数十个激光周期内继续加速电子。
2022-09-14 physics.plasm-ph
Suppression of power losses during laser pulse propagation in underdense plasma slab
本研究通过二维PIC模拟揭示中低密度、非相对论条件下前向拉曼散射主导激光损耗，并提出以频率失谐大于等离子体频率的多色激光抑制该散射、实现高效功率传输。
2020-11-07 physics.plasm-ph
Magnetised Thermal Self-focusing and Filamentation of Long-Pulse Lasers in Plasmas Relevant to Magnetised ICF Experiments
在本文中，我们研究了磁化热导率对纳秒$10^{14} \mathrm{Wcm}^{-2}$激光在欠密等离子体中传输的影响，通过模拟具有完全Braginskii磁化输运系数的等离子体中的傍轴模型激光。理论分析和数值模拟表明，由于等离子体在磁场中的热导率降低，激光束在等离子体中的自聚焦长度缩短。此外，发现通过热机制的激光的取向在磁化等离子体中具有增加的空间生长速率。我们讨论了这些结果对最近的磁化惯性聚变实验的影响，在这些实验中，磁化对激光传播和均匀的激光加热是有害的。我们的结论是外磁场的激光等离子体实验中的应用，需要包括扩展的电子输运条款的激光传播的模拟。
2018-07-18 physics.plasm-ph
Laser acceleration of ion bunches at the front surface of overdense plasmas
用粒子模拟方法研究了强激光脉冲与过密等离子体相互作用中离子的加速过程。对于圆偏振的激光脉冲，高密度的离子束移动到等离子体中产生的激光-等离子体相互作用表面。一个简单的分析模型占的数值观测，并提供作为脉冲强度和等离子体密度的函数的离子束能量和产生时间的标度律。
2005-01-31 physics.plasm-ph
A New Scheme for High-Intensity Laser-Driven Electron Acceleration in a Plasma
提出了一种利用强激光驱动等离子体中电子加速的新方法。在这里，我们证明了由入射激光脉冲的受激前向散射产生的等离子体波可以在一个最长的加速阶段与入射激光波。这就是为什么等离子体波具有最大的放大系数，这是由击穿（翻转）电场，其中注入的相对论束电子的加速发生确定。本文定性地估计了强激光脉冲在等离子体中受激前向散射产生的等离子体波场中相对论电子的加速参数。
2014-05-07 physics.plasm-ph
Motion of the Plasma Critical Layer During Relativistic-electron Laser Interaction with Immobile and Comoving Ion Plasma for Ion Acceleration
在相对论电子激光-等离子体相互作用体系（$a_0>1$）中，我们分析了两种不同过程下等离子体临界层的运动。当临界层离子是静止的，而不是当他们与它一起移动时，突出的差异。控制在这种制度下的等离子体临界层的速度是必不可少的创建低$β$行进加速结构的激光离子加速器（LIA）的足够的激光激发电位。在相对论诱导透明加速（RITA）方案中，重等离子体离子是固定的，只有痕量密度的轻离子被加速。相对论临界层和加速结构在激光诱导透明过程中通过电子质量的相对论性增加而纵向前移。在辐射压力加速（RPA）方案中，整个等离子体在激光辐射压力的作用下被纵向向前推动，这只有当等离子体离子与激光前沿共同传播时才可能。在RPA中，加速结构的速度除了取决于激光强度和等离子体密度之外，还取决于等离子体-离子质量。在RITA中，重的不动等离子体离子的质量不影响临界层的速度。RITA中裸露的固定离子的惯性激发电荷分离电位，而RPA在离子静止时是不可能的。
2014-03-31 physics.plasm-ph
Laser-Pulse and Electron-Bunch Plasma Wakefield Accelerator
强激光脉冲和高电荷电子束通过等离子体的传播距离分别受到衍射和自减速的限制。这对两个主要的先进加速器概念：激光和等离子体尾场加速器的性能提出了严格的限制。利用数值模拟，我们表明，当两个光束共同传播的等离子体中，它们可以相互作用的协同作用，并延长彼此的旅行距离。负责的协同作用的关键相互作用被发现是由电子束的激光沟道，和由激光脉冲的束电子的直接激光加速。值得注意的是，从激光脉冲转移到等离子体的能量的量可以通过引导电子聚束增加几倍，尽管它的能量含量很小。讨论了这种协同相互作用对外部注入见证电荷的高梯度加速的影响，并提出了激光脉冲和电子束等离子体加速器（LEPA）的新概念。
2020-11-05 physics.plasm-ph
Guided propagation of extremely intense lasers in plasma via ion motion
即将到来的$10-100$拍瓦激光设施可能会提供具有前所未有的$10^{22}-10^{25}\rm~W cm^{-2}$强度的激光脉冲，这可以触发等离子体中的各种非线性量子电动力学过程。为了在如此高的强度水平上有效地实现激光等离子体相互作用，引导激光传播是至关重要的。然而，这变得不可能通过通常的等离子体电子响应激光场由于电子空穴的激光有质动力。在这里，我们发现，离子对激光场的响应可以有效地引导激光在如此高的强度水平下的传播。给出了所需离子密度分布和激光功率的相应条件，并通过三维粒子模拟进行了验证。我们的理论将作为指导未来的实验设计，涉及高强度激光。
2019-10-02 physics.plasm-ph
Laser propagation in a highly magnetized over-dense plasma
从基本方程出发，研究了右旋圆偏振激光在高磁化过密碰撞等离子体中的传输。密度为10^23 cm^-3的高度磁化等离子体在一纳秒内被中等辐照度约为10^14 Wcm^-2的Nd：YAG激光从100 eV有效地加热到1 keV，加热深度约为20 μ m。
2020-10-11 physics.plasm-ph
Ponderomotive perturbations of low density low-temperature plasma under laser Thomson scattering diagnostics
研究了激光辐射与低密度低温等离子体相互作用区的有质动力扰动。从等离子体的参数，几何形状，强度和激光辐射的波长确定的扰动幅度的估计。结果表明，有质动力扰动可以导致大的误差，在电子密度测量时，使用汤姆逊散射。
2017-07-25 physics.plasm-ph
Plasma wave undulator for laser-accelerated electrons
激光等离子体加速器由于在过去十年中取得的显著进展，已经成为能量高达千兆电子伏范围的超短电子束的紧凑源。这些电子聚束的直接应用是产生短脉冲X射线辐射源。在这封信中，我们研究了一个全光驱动的X射线源的基础上的组合的激光等离子体加速器和等离子体波荡器。利用激光等离子体波的纵向电场使电子横向摆动。该等离子体波荡器的周期等于等离子体波长，可以利用100-200 MeV范围内的电子能量实现10 keV范围内的可调谐光子能量。考虑到一个10 s TW级的飞秒激光系统，强度参数K约为0.5、周期约为10的波荡器可以与激光等离子体加速器相结合，从而使每个电子产生几个10^-2的X射线光子。
2011-04-12 physics.plasm-ph
Circumstantial evidence for a non-Maxwellian plasma from femtosecond laser-matter interaction
利用中子能谱研究了激光等离子体相互作用中的离子加速机制。我们考虑了等离子体中不同类型的离子碰撞机制，这些机制导致了所观察到的中子谱的角各向异性。这些包括等离子体中的离子与靶中的离子之间的碰撞，以及热等离子体中的两个离子之间的碰撞。通过分析质子谱，我们认为，激光产生的等离子体由至少两个组件，其中一个集体加速，也可以产生各向异性的角分布的聚变中子。
2009-09-10 physics.plasm-ph
Nonlinear theory of intense laser-plasma interactions modified by vacuum-polarization effects
修正了经典的非线性激光-等离子体相互作用理论。考虑极端激光引起的真空极化效应作为非线性介质响应，从Heisenberg-Euler拉格朗日密度出发，通过一阶量子电动力学（QED）效应的导数修正，导出了单色激光场的一维波动方程.发展了一个更适合描述极端激光与高能密度等离子体相互作用的模型。在结果中，真空极化的增强效应将被讨论和显示。
2013-03-14 physics.plasm-ph
Investigation of self-focusing of Gaussian laser beams within magnetized plasma via source-dependent expansion method
本文利用源依赖展开方法研究磁化等离子体中高斯激光束的自聚焦行为，通过数学分析与数值模拟揭示了等离子体密度、磁场、偏振态及激光强度等参数对光束演化的影响。
2024-03-30 physics.plasm-ph
Compton Scattering in Plasma: Multiple Scattering Effects and Application to Laser-Plasma Acceleration
我们在有效场论的框架下探讨了等离子体介质中电子加速的物理过程。采用多重康普顿散射机制，它被发现，可以在这样的介质中，以获得高达$O(100 \rm{MeV})$的数量级的能量在厘米内持续的加速。通过适当调整等离子体参数和光子频率，可以获得准直的单能电子谱。目前的工作是潜在的有用的理解激光等离子体加速器的物理。
2013-03-06 physics.plasm-ph
Comoving acceleration of overdense electron-positron plasma by colliding ultra-intense laser pulses
本文介绍了用粒子模拟方法（PIC）对电子-正电子等离子体（e+e-）在同向电磁脉冲作用下的持续加速过程的模拟结果。用线偏振超短激光脉冲从两侧照射过密e ~+e ~-等离子体薄板时，当等离子体被压缩到小于~ 2相对论趋肤深度时，脉冲被透射。一小部分等离子体然后被捕获，并有效地加速自诱导JxB力。对于1微米激光和1021 Wcm-2的强度，最大能量在皮秒内超过GeV。
2006-03-17 physics.plasm-ph
Bremsstrahlung emission and plasma characterization driven by moderately relativistic laser-plasma interactions
拍瓦级短激光脉冲与固体靶相互作用产生的相对论电子可以通过韧致辐射产生明亮的X射线。激光能量转移到这些电子中的效率取决于多个参数，包括聚焦强度和预等离子体水平。本文报道了拍瓦级高强度玻璃激光脉冲与固体靶相互作用的实验结果，其最大强度为$10^{19}$ W/cm $^2$。镜面反射光的原位测量被用来提供一个上限的激光吸收和表征聚焦激光强度，预等离子体水平和二次谐波光的产生机制。电子和韧致辐射的测量光谱提供了有关激光能量转移效率的信息。
2020-09-25 physics.plasm-ph
Nonlinear collisional absorption of laser light in dense, strongly coupled plasmas
本文提出了一种新的理论方法来研究稠密等离子体中激光能量的碰撞吸收，它可以适应任意频率和高强度的激光场。建立了逆韧致辐射对激光的吸收与阻止本领之间的联系。这种关系，然后适用于包括强相关性超出了平均场的方法。结果表明，与分子动力学模拟非常高的耦合强度的协议。
2009-01-30 physics.plasm-ph
Investigation of Laser Plasma Instabilities driven by Coupled High-Power Laser Beams in Magnetized Underdense Plasmas
University of Bordeaux（波尔多大学）；INRS EMT（国家研究研究所电磁学与技术中心）；Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, UMR 7605 CNRS-CEA-École Polytechnique- Université Paris VI（高强度激光利用实验室）；CNRS, LNCMI, Univ Toulouse 3, INSA Toulouse, Univ Grenoble Alpes, EMFL（法国国家科学研究中心低磁场强电流实验室）；ELI-NP, ”Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering（极高性能激光设施-核物理与工程霍里亚·胡卢贝伊国家研究所）；Sorbonne Université, Observatoire de Paris, Université PSL（索邦大学、巴黎天文台、巴黎文理研究大学）
本文研究了多束高功率激光在磁化稀疏等离子体中传播时的受激布里渊和拉曼散射不稳定性，探讨了交叉干扰效应对其的影响，并提出新的理论模型以评估其对惯性约束聚变的潜在益处。
2026-03-16 physics.plasm-ph
Generation of quasi static magnetic field in the relativisitic laser-plasma interactions
采用二维粒子模拟方法研究了相对论激光斜入射薄靶产生的磁场。当入射角超过临界角时，表面磁场会抑制电子输运到内部等离子体，这取决于激光和等离子体参数。
2004-10-23 physics.plasm-ph
Birefringence in thermally anisotropic relativistic plasmas and its impact on laser-plasma interactions
在相对论强度下，激光与等离子体相互作用所引发的范式转换现象之一就是所谓的相对论透明现象。当电子被激光加热到相对论能量时，等离子体变得对激光透明，即使在非相对论情况下等离子体密度足够高以反射激光脉冲。本文重点介绍了相对论透明性对激光-物质相互作用的影响，重点是与相对论透明性的发生有关的集体现象：热各向异性相对论等离子体中的等离子体双折射。这种系统的光学特性取决于光的偏振，这可以作为基于等离子体的光学器件或新诊断能力的基础。
2020-06-12 physics.optics physics.plasm-ph
Improvement of Properties of Self-Injected and Accelerated Electron Bunch by Laser Pulse in Plasma
在传统的直线加速器中的加速梯度目前被限制为每米100 MV。基于等离子体的加速器具有维持加速梯度的能力，该加速梯度比在常规加速器中获得的加速梯度大几个数量级。随着激光技术的迅速发展，基于激光等离子体的加速器成为人们研究的热点。在过去的十年中，成功的实验激光尾场加速等离子体中的电子已经证实了这种加速的相关性。显然，激光等离子体加速器中的大加速梯度允许减小加速器的尺寸并降低成本。激光等离子体加速器的另一个重要优点是它们可以产生具有高能量的短电子束。
2020-09-09 physics.plasm-ph
Emission tomography of laser induced plasmas with large acceptance angle apertures
在用阿贝尔反演法研究激光诱导等离子体发射率时，提出了采用大接收角光阑来减少积分时间的方法。由于倾斜视线对沿等离子体羽流直径收集的强度数据的贡献而损失的空间分辨率通过特殊的数值数据处理来恢复。该过程是指当实现合理的信噪比所需的积分时间超过等离子体状态变化的特征时间尺度时的激光诱导等离子体诊断和层析成像，该特征时间尺度特别是在等离子体演化的早期阶段是短的。
2010-07-30 physics.plasm-ph
Anticorrelation between Ion Acceleration and Nonlinear Coherent Structures from Laser-Underdense Plasma Interaction
在激光等离子体实验中，我们观察到，离子加速从库仑爆炸的等离子体通道由激光钻孔，被阻止时，多个等离子体不稳定性，如双折射和软管，和非线性相干结构（涡/后孤子）出现在一个超短激光脉冲的尾迹。纵向等离子体密度斜坡的剪裁使我们能够控制这些不稳定性的发生。我们推断，在我们的条件下，当等离子体在临界密度的10%左右时呈现出250 μm量级的梯度（高斯拟合），从而阻碍了加速时，激光脉冲被耗尽到这些结构中。一个有前途的实验装置与长脉冲的证明，使激发一个孤立的相干结构的偏振测量，并在进一步的观点，离子等离子体加速效率的参数研究。
2011-10-26 physics.plasm-ph
Electronic parametric instabilities of an ultrarelativistic laser pulse in a plasma
通过数值求解激光驱动等离子体动力学中包含辐射反作用力影响的色散关系，研究了超相对论圆偏振激光脉冲在欠密等离子体中传输的电子参数不稳定性。重点放在研究不同的模式在激光等离子体系统和识别的绝对和对流性质的不稳定模式的参数映射跨越的归一化激光矢势和等离子体密度。指出了对超强激光等离子体实验的启示。
2020-03-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
One-dimensional steady-state structures at relativistic interaction of laser radiation with overdense plasma for finite electron temperature
在电子温度均匀、离子静止的条件下，研究了过密等离子体中的一维稳态等离子体场结构。结果表明，在有质动力作用下，等离子体中存在空穴区的电子分布可能存在解
2008-10-23 physics.plasm-ph
Dense electron-positron plasmas and bursts of gamma-rays from laser-generated QED plasmas
在模拟12.5PW激光（聚焦强度I = 4x10^23W/cm^2）撞击固体铝靶的过程中，10%的激光能量转化为伽马射线。产生了密度最大为10^26/m^3的稠密电子-正电子等离子体，比1 PW激光产生的纯电子-电子+等离子体密度高7个数量级。当激光功率增加到320 PW（I = 10^25W/cm ^2）时，40%的激光能量转化为γ射线光子，10%转化为电子-正电子对。在这两种情况下，量子电动力学发射过程和等离子体物理之间都有很强的反馈;在这些相互作用中达到了新的“量子电动力学-等离子体”制度的定义特征。
2013-04-19 physics.plasm-ph
Plasma zone plate for high-power lasers driven by a Laguerre-Gaussian beam
针对高功率激光操控中传统固态光学器件易受损的问题，提出由拉盖尔-高斯光束有质动力驱动的等离子体波带片，通过粒子模拟验证其聚焦功能，为高功率激光操控提供了新方法。
2022-10-06 physics.plasm-ph
Magnetization of laser-produced plasma in a chiral hollow target
它表明，与破缺的旋转对称性的目标，可以促进产生一个强大的轴向（极向）磁场。强激光束照射这样的靶产生携带涡旋的强电子流并产生强的自发磁场。与激光电子加速相结合，这样的靶可以用于产生和引导磁化的、准直的粒子或等离子体束。
2016-02-08 physics.plasm-ph
Terahertz Radiation from Laser-Ionized Plasmas
激光等离子体相互作用的数值模拟表明轴向极化电磁脉冲（EMP）的产生，辐射的能量与等离子体频率确定的特征频率，在太赫兹范围内的典型的激光尾流场加速实验。这是证实了全二维电磁粒子在细胞模拟，以及由ponderomotively-driven简化模型，捕捉电磁脉冲生成的要素。当激光器的脉冲长度与等离子体波长匹配时，该脉冲到尾流场的部分能量损失与脉冲宽度无关，而到EMP的损失与脉冲宽度成反比。
2022-05-01 physics.plasm-ph
Laser-plasma interaction in magnetized environment
当等离子体介质被强磁化时，激光的传播和散射呈现出新的现象和应用。在兆高斯磁场下，光学激光的散射已经变得明显的各向异性。特殊的角度存在的相干激光散射增强或抑制，我们证明使用冷流体模型。因此，通过将激光束对准特定的角度，可以优化磁化内爆实验中的激光-等离子体耦合。此外，磁化散射可以用来改善等离子体基激光脉冲放大器的性能。使用磁场作为额外的控制变量，可以产生更高强度的光脉冲，以及压缩UV和软X射线脉冲，这是其他方法无法达到的。在更强的千兆高斯磁场中，激光-等离子体相互作用开始进入相对论-量子机制。利用量子电动力学，我们计算了修正的波色散关系，这使得正确的解释法拉第旋转测量的强磁场。
2017-12-01 physics.plasm-ph
Empirical scaling laws for self-focused laser pulses in nitrogen plasmas
本文通过粒子模拟研究超强激光与高密度氮等离子体相互作用中的自聚焦效应，提出描述光束衍射、尾场振幅和等离子体结构的经验标度律，为高平均电流激光等离子体加速器发展提供理论依据。
2025-06-05 physics.plasm-ph
Absorption tomography of laser induced plasmas with a large aperture
激光诱导击穿光谱（LIBS）中采用的激光诱导等离子体的发射层析成像需要长的信号积分时间，在此期间等离子体不能被认为是静止的。为了减少积分时间，建议用孔径测量平行射线中的等离子体吸收，该孔径收集来自每个孔径位置处的大部分等离子体羽流的光。所需的空间分辨率是通过一个特殊的数值数据处理。所提出的方法的另一个优点是，可以使用廉价的线性CCD或非离散（PMT，光电二极管）检测器，而不是昂贵的2维检测器。
2010-08-03 physics.plasm-ph
Nonlinear transmission of laser light through coronal plasma due to self-induced incoherence
直接激光驱动的惯性约束聚变（ICF）的成功关键在于激光与等离子体的有效耦合。在点火尺度下，绝对受激拉曼散射（SRS）不稳定性可以通过重定向和强烈耗尽激光来严重抑制这种耦合。这封信描述了一个新的动态饱和区的绝对SRS不稳定性。饱和发生时，时空波动的离子声密度失谐的不稳定共振。动态饱和减轻了激光的强烈耗尽，并增强了其通过不稳定区域的传输，解释了在较高的等离子体密度下激光与ICF靶的耦合。
2019-08-05 physics.plasm-ph
Laser generated wake fields as a new diagnostic tool for magnetized plasmas
在存在外部磁场的情况下，由短激光脉冲产生的尾流场可以传播到等离子体之外，从而提供关于电子密度分布的信息。提出了一种由实测尾流场谱重建密度分布的方法，并给出了数值算例。最后，我们比较我们的建议与现有的等离子体密度诊断技术。
2000-06-08 physics.plasm-ph
Underdense relativistically thermal plasma produced by magnetically assisted direct laser acceleration
我们介绍了第一种方法，体积产生相对论热等离子体在气体射流可及密度。使用完全动力学模拟和理论，我们证明了两个阶段的直接激光加速驱动的两个激光脉冲在外加磁场可以加热一个显着的等离子体体积多兆电子伏的平均能量。最高的动量特征是2D各向同性的，在相互作用后仍然存在，并且包括大多数电子，使得实验能够首次在光学可诊断的制度中获得体相对论的高能量密度等离子体。
2022-02-14 physics.plasm-ph
Quasi-monoenergetic Electron Beams from Laser-plasma Acceleration by Ionization-induced Injection in Low- density Pure Nitrogen
本文报道了用激光驱动4 mm长的氮气射流对电子束进行130 MeV的尾场加速。通过使用中等的激光强度（3.5*10^18 W.cm ^（-2））和相对较低的等离子体密度（0.8*10^18 cm^（-3）至2.7*10^18 cm^（-3）），我们已经实现了激光传播的稳定状态，从而稳定地产生电子束。实验研究了驱动激光能量与激光-等离子体通道和电子束参数的关系。所产生的电子束的质量进行了讨论的电离诱导注入机制的框架内。
2014-10-13 physics.plasm-ph
