Comment on 'Intense picosecond x-ray pulses from laser plasmas by use of nanostructured velvet targets'
评论PRL文件。
2003-12-03 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Intense isolated few-cycle attosecond XUV pulses from overdense plasmas driven by tailored laser pulses
利用粒子模拟技术，提出了一种产生高强度孤立的阿秒数周期XUV脉冲的方法。当具有锐边的剪裁激光脉冲照射箔靶时，可以激发出强的横向净电流，从靶背面发射出几个周期的XUV脉冲。孤立脉冲在时域中是超短的，持续时间为几百阿秒。与其他高次谐波XUV源相比，它在光谱域中的带宽也很窄。它的大部分能量被限制在等离子体频率附近，并且在等离子体频率以下没有低次谐波。实验还表明，可以产生峰值场强达$ 8\times 10^{12} $ V $\mathrm{m}^{-1}$的XUV脉冲。不需要脉冲选择和光谱过滤，这种强烈的几个周期的XUV脉冲更适合于许多应用。
2014-06-12 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
Super-intense Single Attosecond Pulse Generation by Plasma Gating
研制了一种用于产生单脉冲超强阿秒脉冲的等离子体门控装置。它是一种钻孔效应的表现，限制了一个激光周期内最强的阿秒脉冲发射。所产生的脉冲的特征在于稳定的谐波相位$ψ\approx \pmπ/2$和缓慢衰减的指数谱，该指数谱由$γ$ -尖峰缩放和CSE缩放限定。讨论了低频区的相位振荡和高频区的涨落。我们还表明，在高频区的相位起伏可以减少包括辐射反作用力。
2018-03-06 physics.plasm-ph
Particle-in-cell simulations of high energy electron production by intense laser pulses in underdense plasmas
采用二维粒子模拟方法研究了强激光脉冲在欠密等离子体中的传输和高能电子的产生。当激光功率与相对论自聚焦的临界功率之比为最佳值时，电子在激光器中稳定传输，能量最大。
2004-10-23 physics.plasm-ph
Optimized plasma high harmonics generation from ultra-intense laser pulses
研究了强流短脉冲激光等离子体中高次谐波的产生，在等离子体动力学中考虑了离子运动、电子-离子碰撞和辐射反作用力的影响。激光辐射压力通过打孔效应诱导等离子体离子运动，导致谐波谱的频移和展宽。经典辐射反作用力稍微减轻了由离子运动引起的频率展宽。基于这些结果和物理考虑，给出了产生单个强阿秒脉冲和相干XUV辐射的最佳区域的参数图。
2017-04-18 physics.plasm-ph
Generation of synchronized high-intensity x-rays and mid-infrared pulses by Doppler-shifting of relativistically intense radiation from near-critical-density plasmas
结果表明，当相对论强度超短激光脉冲从等离子体的边界反射与近临界密度，多普勒频移导致产生强烈的辐射在高频，高达X射线，范围内，并在低频，中红外，范围。能量转换到大于3 $μ$ m的波长范围的效率可以达到百分之几，这使得可以获得中红外范围内的相对论强度的脉冲。这些脉冲与紫外线和X射线范围内的高次谐波同步，这为高精度泵浦探测测量，特别是激光诱导电子衍射和瞬态吸收光谱提供了机会。
2022-07-08 physics.plasm-ph
Compton Process in Intense Short Laser Pulses
利用强场量子电动力学框架计算了电子与强激光束散射时的康普顿辐射谱。我们将这些强激光束模拟为有限长度的平面波前沿脉冲，类似于Neville和Rohrlich [Phys. Rev. D { \bf 3}，1692（1971）]，或模拟为这样的脉冲串。康普顿光子的能量和角分布的表达式推导出，这两种情况的比较变得有意义。比较了孤立激光脉冲和激光脉冲训练序列的频率分布，发现对于长脉冲持续时间的结果非常一致，而对于超短激光脉冲，结果却很不一致。还研究了发射辐射的角分布对脉冲持续时间的依赖性。对于很短的激光脉冲，角分布明显不对称，这种不对称随着激光场振荡次数的增加而逐渐消失。这些不对称性归因于描述入射激光束的矢势的不对称性。
2012-06-05 hep-ph physics.acc-ph physics.optics
Radiation Reaction Effects in Cascade Scattering of Intense, Tightly Focused Laser Pulses by Relativistic Electrons
在经典近似下，考虑辐射阻尼，对强激光脉冲与相对论电子的非线性级联散射进行了数值研究，量子参数hwx射线/E<1，辐射参数Kai为任意值。由于电子能量的损失以及有质动力对电子的侧向散射，使得在高能量下，强激光场附近的散射几乎不可能发生。使用的第二，共同传播的激光脉冲作为助推器，以解决这个问题。
2013-08-06 physics.plasm-ph
Nonlinear propagation of broadband intense electromagnetic waves in an electron-positron plasma
提出了描述强电磁脉冲在正负电子等离子体中非线性演化的动力学方程。分析了相对论强部分相干脉冲的调制不稳定性，发现调制不稳定性受到脉冲谱宽的抑制。对一维动力学光子方程进行了数值研究。计算机模拟揭示了局域宽带脉冲的Fermi-Pasta-Ulam类复现现象。这一结果对于理解宽带强电磁脉冲在激光等离子体系统中e-p等离子体中的非线性传播以及天体物理等离子体环境中的作用具有重要意义。
2006-07-19 physics.plasm-ph
Laser wakefield driven generation of isolated CEP-tunable intense sub-cycle pulses
强烈的超短电磁脉冲源使阿秒脉冲产生、固体中电子运动的控制以及在电子水平上观察反应动力学等应用成为可能。对于这样的应用，高强度和载波包络相位~（CEP）的可调谐性是有益的，但很难获得与现有的方法。在这项工作中，我们提出了一个新的方案，用于产生隔离的CEP可调谐的强烈的子周期脉冲的中心频率范围从中红外到紫外线。它利用强激光脉冲驱动等离子体中的尾流，与长波长种子脉冲共同传播。尾流的移动电子密度尖峰放大种子并形成子周期脉冲。控制种子脉冲的CEP或驱动器和种子之间的延迟导致CEP可调谐性，而频率可调谐性可以通过调节激光器和等离子体参数来实现。我们的2D和3D粒子模拟预测激光到子周期脉冲的转换效率高达1%，从而产生相对论强度的子周期脉冲。
2020-11-17 physics.optics physics.plasm-ph
Radiation reaction force induced nonlinear mixing of Raman sidebands of an ultra-intense laser pulse in a plasma
通过在等离子体电子的运动方程中微扰地引入Landau-Lifshitz辐射反作用力的首阶项，研究了超强激光脉冲在等离子体中的受激喇曼散射。在这种近似下，辐射反作用力引起非线性电流密度的相移，驱动两个拉曼边带（反斯托克斯波和斯托克斯波），表现为两个边带的非线性混合。这种混合导致前向拉曼散射不稳定性增长的强烈增强。
2013-07-15 physics.plasm-ph
Self-focusing and self-compression of intense pulses via ionization-induced spatiotemporal reshaping
电离是强激光与物质相互作用中的一个基本过程，并且已知会引起等离子体散焦和强度钳位。在这里，我们从理论上研究了强激光脉冲在电离饱和状态下的氦气射流中的传播动力学，我们发现，脉冲通过电离诱导的整形进行自聚焦和自压缩，导致激光强度成倍增加。这种非常规的行为与电离和时空耦合介导的时空频率变化有关。我们的研究结果说明了一个新的制度的脉冲传播，并开辟了一个无光学的方法，提高激光强度。
2020-10-29 physics.optics 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
The effect of chirped intense femtosecond laser pulses on the Argon cluster
利用纳米等离子体模型研究了强飞秒激光脉冲与氩原子团簇的相互作用。基于动力学模拟，研究了2 × 10 ~（17）Wcm ~（-2）飞秒激光脉冲辐照团簇后的电离、加热和膨胀过程。解析计算给出了不同机制下的电离率和不同脉冲形状下电子密度随时间的演化。在这种方法中，强啁啾激光脉冲的激光强度，脉冲宽度和激光形状的强烈依赖于电子能量，电子密度和团簇的大小。在此基础上，研究了啁啾激光脉冲对相互作用复杂动力学过程的影响。结果表明，与无啁啾和正啁啾脉冲相比，负啁啾脉冲的电子能量和团簇半径提高了20%。
2016-08-12 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Intense multicycle THz pulses generated by laser-produced nanoplasmas
我们提出了一种新的方案，以获得强大的，窄带，和可调谐的太赫兹辐射，通过使用纳米尺寸的过密等离子体靶，由两个反向传播的失谐激光脉冲照射。到目前为止，还没有从激光-固体相互作用中获得GV/m量级的窄带太赫兹源的报道。我们报道了拍频（$\simeq$ 30 THz）的强THz脉冲产生于碰撞区拍频有质动力产生的强等离子体电流，其峰值场强为11.9 GV/m，谱宽$(Δf/f$ $5.3\%)$.这种极亮的窄带THz源适用于各种雄心勃勃的应用。
2022-10-26 physics.plasm-ph
Polarized proton acceleration in ultra-intense laser interaction with near critical density plasmas
采用三维粒子模拟方法研究了超强激光与靶相互作用中多GeV能量极化质子束的产生。考虑了质子加速的近临界密度等离子体靶，靶中含有预极化的质子和氚离子。预极化质子在注入前首先被激光辐射压力加速，然后在气泡状尾流场中进一步加速。通过T-BMT方程跟踪质子极化的时间动力学，发现质子极化状态可以被激光场和尾流场的磁分量改变。的质子加速和极化的离子种类的比率的依赖关系被确定，并且它被发现，质子可以被有效地加速，只要它们的相对分数是小于20%，在这种情况下，气泡的大小是足够大的质子，以获得足够的能量，以克服气泡注入阈值。
2021-03-26 physics.plasm-ph
Electron-Positron Plasma Drop Formed by Ultra-Intense Laser Pulses
研究了强激光脉冲形成的电子-正电子等离子体小液滴的初始性质和正电子湮灭。这种QED级联引发的等离子体通常远低于化学（粒子产率）平衡。我们发现，可用的电子和正电子平衡动力学，但尽管相对较高的粒子密度，电子正电子湮没是非常缓慢的，这表明一个相当长的寿命的等离子体下降。
2012-04-25 hep-ph physics.plasm-ph
Deflection of a reflected intense circularly polarized light beam induced by asymmetric radiation pressure
从理论上揭示了一种新的偏转效应的强激光束的自旋角动量的分析模型使用的辐射压力和动量平衡的激光等离子体相互作用在相对论制度，作为一个偏离的反射定律。当强度为$I_0\sim10^{19}$ W/cm $^2$、持续时间约为几十飞秒的非线性偏振激光斜入射并被过密等离子体靶反射时，反射光束以高达几毫弧度的偏转角偏转出入射平面。这种效应源于激光光子的自旋角动量引起的非对称辐射压力。从理论上推导了高斯型激光器的偏转角与激光脉冲参数和等离子体膜参数的关系，并通过对不同强度和脉宽的圆偏振激光束的三维粒子模拟得到了证实。
2019-11-21 physics.plasm-ph
Terahertz annular antenna driven with a short intense laser pulse
由短激光脉冲激发的振荡放电产生的太赫兹辐射可以通过被照射目标的几何形状来控制。在这项工作中，一个薄缝的环形目标被认为是一个有效的二次辐射发射器时，由短的强激光脉冲驱动。在辐射下，狭缝就像二极管一样工作，它很快被稠密的等离子体充满，闭合电路，形成一个行进的放电脉冲。这种二极管以闭合的轮廓限定放电脉冲的传播方向，使其能够沿着线圈多次通过。所获得的振荡电荷有效地产生沿线圈轴线具有最大值和可控特性的太赫兹波。
2021-12-01 physics.app-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
Asymmetry in laser wakefields driven by intense pulses
ELI-ALPS, ELI-HU Nonprofit Ltd.（ELI-阿尔普斯，ELI-HU非营利有限公司）
本文提出了一种方法，推导出强激光脉冲中电子非零横向动量的精确解析公式，解释了观测到的wakefield不对称效应。
2026-02-16 physics.plasm-ph
Self-Induced Decay of Intense Laser Pulse into a Pair of Surface Plasmons
从理论上证明了飞秒光脉冲垂直入射到金属表面后会衰减为一对反向传播的表面等离子体激元。干涉场周期性地加热介质，这引起周期性介电常数扰动并共振地放大SPP的幅度。对于典型的金属，在激光能量密度下，不稳定性增长时间仅为10-50 fs。这种机制是有前途的解释激光诱导的周期性表面结构的形成在单脉冲泵浦制度。
2022-03-30 cond-mat.other physics.optics physics.plasm-ph
Simple scaling equations for electron spectra, currents and bulk heating in ultra-intense short-pulse laser-solid interaction
超强激光与固体密度靶相互作用可以产生强的高能电子流。特别是对于超短激光脉冲，由于瞬时电流可能与平均值显著不同，因此对于许多非线性过程，需要考虑其时间演化。因此，需要一个动态模型，包括电子电流的时间变化，该电子电流超出了具有两倍激光频率的简单聚束，但在其他情况下需要恒定电流。在这里，我们提出了一个新的时间依赖性模型来描述激光产生的电流，并获得简单的表达式的时间演变和平均值的修正。为了验证该模型及其预测能力，我们展示了时间演化、光谱分布和空间调制对块状靶材料欧姆加热的影响。
2018-07-02 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
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
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
Production of Intense Spin-Polarized Beams of Hydrogen Isotopes by Charge Transfer with High Density Raman-Pumped Alkali-Metal Vapors
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
利用高密度拉曼泵浦碱金属蒸气进行电荷转移碰撞，可生成高强度极化氢同位素束，用于加热等离子体提升聚变转换效率。
2026-05-15 nucl-ex physics.atom-ph physics.plasm-ph
Analytical results for non-linear Compton scattering in short intense laser pulses
本文详细研究了短脉冲强平面波圆偏振激光非线性康普顿散射的强场QED过程。我们的主要重点放在如何后向散射激光的光谱取决于初始短强脉冲的形状和持续时间。虽然这种脉冲形状的依赖性是非常复杂的，高度非线性的，从来没有明确解决，我们的分析表明，所有的激光脉冲形状的依赖包含在一类三参数主积分。在这里，我们提出了完全解析表达式的非线性康普顿谱在这些主积分。此外，我们还分析了甚高次谐波谱线形状的普遍性。
2016-02-22 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Determining the duration of an intense laser pulse directly in focus
我们提出了一种新的测量技术，能够确定一个强激光脉冲的持续时间直接在其焦点在全强度。我们表明，发射的电磁辐射图案的电子束团的时间能量啁啾与激光脉冲垂直碰撞表现出明显的依赖于脉冲的持续时间。当电子将辐射发射到由其瞬时能量与激光的局部场强的比率确定的角区域中时，电子能量的时间变化将关于激光的脉冲持续时间的信息印记到角辐射分布上。我们通过一个简化的分析模型来量化相互作用，并通过数值模拟真实聚焦的激光场中的电子动力学来证实这个模型的预测。根据这些发现，脉冲的持续时间可以确定到百分之几的精度。
2017-12-19 physics.optics physics.plasm-ph
Short Intense Laser Pulse Collapse in Near-Critical Plasma
据观察，一个强烈的超短激光脉冲与过密的气体射流的相互作用的结果在脉冲崩溃和沉积的显着部分的能量在一个小的和良好的本地化的体积中的气体射流的上升部分，在那里的电子被有效地加速和加热。在时间和空间上光学监测了以亚相对论速度（~c/3）膨胀超过150微米的无碰撞等离子体，并将其归因于与热电子流相关的气体的准静态场电离。与观测结果吻合良好的数值模拟表明，相对论电子的坍缩区域加速，以及一个相当大的磁偶极子的激发，维持电子电流超过几皮秒。讨论了直接从气体射流中产生高重复频率离子束的前景。
2012-09-12 physics.plasm-ph
Field enhancement of intense laser pulses in a subwavelength plasma aperture
本研究通过三维粒子模拟证实强激光脉冲在亚波长等离子体孔径中可实现非共振的显著场增强，揭示其能量集中源于入射场与背向散射纵向场的干涉，为极端强度下的等离子体光学器件应用提供了可能。
2025-10-30 physics.optics physics.plasm-ph
Not-so-efficient proton acceleration by an intense laser pulse obliquely incident on a structured target
针对微结构化靶下斜入射激光对质子/离子能谱影响不明的问题，通过二维PIC模拟发现，前表面带微米级凹槽或周期性凹槽的靶在激光斜入射时，质子/离子截止能量反而降低。
2023-11-09 physics.plasm-ph
Volkov States and Non-linear Compton Scattering in Short and Intense Laser Pulses
超相对论电子束与强激光脉冲的碰撞使得在高强度区域研究QED成为可能。目前的高强度激光器大多以几十飞秒的短脉冲持续时间（即，仅几个光学周期）操作。对短脉冲效应的深刻理论理解不仅对于研究高强度激光物质相互作用的基本方面非常重要，而且对于作为新型X射线和γ射线辐射源的应用也很重要。在这篇文章中，我们简要概述了高强度QED的理论，重点是由于短脉冲持续时间的影响。讨论了非线性康普顿散射中由于脉冲宽度较短而引起的非线性光谱展宽及其补偿。
2017-01-08 hep-ph physics.plasm-ph
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
Mega-ampère to mega-gauss: the generation of intense magnetic fields using fast pulsed-power drivers
强烈的磁场通过复杂的过程改变了密度极高的物质的性质，这需要在非常恶劣的条件下进行精确的测量。这一努力变得更具挑战性，因为在实验室中产生兆高斯场远非微不足道。本文提出了一种独特而紧凑的方法，在不到150 ns的时间内，在接近半立方厘米的体积内产生2兆高斯以上的场。磁绝缘（保持等离子体消融靠近导线表面）和机械惯性（限制线圈在整个电流放电过程中的运动）使得能够产生强磁场，其中导体的形状以极高的精度和多功能性控制场拓扑结构，从而限制了对精确映射磁场的需求。
2018-05-07 physics.plasm-ph
Aligned copper nanorod arrays for highly efficient generation of intense ultra-broadband THz pulses
我们展示了一个强宽带太赫兹（THz）源的基础上的相互作用的相对论强度的飞秒激光对准铜纳米棒阵列的目标。对于长度为5 μm的铜纳米棒靶，在相同的激光条件下，在$\leq$ 20 THz光谱范围内，与厚的平面铜靶相比，其THz脉冲能量最大增强了13.8倍。纳米棒长度的进一步增加导致中频（$\leq$ 20 THz）的THz脉冲能量的降低和高频范围（从20 - 200 THz）的电磁脉冲能量的增加。对于后者，我们测量了长度为60 μm的纳米棒靶的最大能量增强28倍。粒子模拟表明，太赫兹脉冲主要是由激光产生的热电子的相干跃迁辐射产生的，这是有效地增强与使用纳米棒目标。模拟结果与实验结果吻合较好。
2016-09-20 physics.plasm-ph
Ionization dynamics of submicron-sized clusters in intense ultrafast laser pulses
本研究针对强激光-团簇实验及激光加工中的亚微米靶材，结合Mie计算与粒子模拟揭示了不同激光强度下亚微米团簇的电离动力学机制，为相关实验与微纳加工提供理论支撑。
2023-04-05 physics.optics physics.plasm-ph
High-resolution measurements of the spatial and temporal evolution of megagauss magnetic fields created in intense short-pulse laser-plasma interactions
本文介绍了一种泵浦-探测偏振测量技术，它提供了强短脉冲激光-等离子体相互作用中产生的兆高斯磁场的完整的、时间和空间分辨的映射。由于周围自生兆高斯磁场的方位角性质，从其临界表面反射的垂直入射时间延迟探测脉冲根据磁光Cotton-Mouton效应经历其椭圆率的变化。磁场映射的时间分辨率是脉冲宽度的量级，而通过这种光学技术实现了几微米的空间分辨率。此外，由于探测脉冲的近法向入射而导致的陡峭的等离子体密度梯度，这种技术不会受到折射效应的影响，因此，可以采用探测的高次谐波来更深地穿透到等离子体中，以达到甚至接近固体的密度。给出了靶前和靶后兆高斯磁场的时空演化规律。磁场映射的微米级分辨率提供了有价值的信息，在靶前的摩擦不稳定性，而探测靶后镜的高度复杂的快速电子输运在强烈的激光等离子体相互作用。
2013-10-29 physics.plasm-ph
Variational formulation of classical and quantum models for intense laser pulse propagation
我们考虑强激光脉冲通过气体传播的理论描述。从第一性原理描述的电磁场和气体原子内的电子运动，我们推导出一个层次的简化模型。我们得到了一组平行的模型，其中原子电子被视为经典的一方面，和量子力学的其他。通过在拉格朗日公式或哈密顿公式中一致地工作，我们确保我们的简化模型保持父模型的变分结构。利用哈密顿公式，我们推导出一些守恒量的约化模型。
2018-07-03 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Nonlinear Compton scattering of an ultra-intense laser pulse in a plasma
穿过等离子体的激光脉冲可以具有与真空中的光速显著不同的群速度。这改变了真空情况下强激光场中电子的Volkov态，从而改变了电子触发的所有量子电动力学效应。在这里，我们基于第一性原理导出的改进的Volkov解，深入研究了等离子体中强短激光脉冲散射的电子发射光子的基本过程，称为非线性康普顿散射。的非线性，等离子体修饰的激光色散的康普顿光谱发射的光子和高强度的激光等离子体实验的影响的后果指出。
2018-09-18 hep-ph physics.plasm-ph
Coherent radiation of an electron bunch colliding with an intense laser pulse
该研究推导了反向强激光脉冲驱动下电子束相干辐射的频谱特征，通过三维粒子模拟验证了解析结论，揭示了相干性对辐射频谱的显著调制作用。
2024-04-16 physics.plasm-ph
Harmonic emission from cluster nanoplasmas subject to intense short laser pulses
研究了短脉冲强红外激光作用下团簇纳米等离子体的谐波辐射。在以前的出版物[M。Kundu等人，Phys. Rev. A 76，033201（2007）]，我们报道了粒子单元模拟结果，其显示当电离和膨胀团簇的Mie等离子体频率与相应的谐波频率共振时，低阶谐波的共振增强。同时，我们发现，高次谐波几乎不存在于光谱中，即使在高强度。目前的文件是集中在分析建模的过程中。我们发现，由于非线性共振的动力学随机性抑制高次谐波的发射。
2008-05-07 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Coherent attosecond pulses generated by a relativistic electron beam interacting with an intense laser at a grazing angle
提出强激光以掠射角与相对论电子束相互作用的方案，利用超光速相位调制在远场切伦科夫角产生相干阿秒脉冲串，并经理论与三维PIC等模拟验证。
2025-08-29 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
Relativistic Whistle: High Order Harmonics Induced by the Ultra-Intense Laser Pulse Propagating inside the Fiber
用二维粒子模拟方法研究了超强短脉冲激光在光纤中的传输。纤维是一个狭窄的中空通道，其壁由过密的等离子体组成。在激光脉冲与光纤壁的非线性相互作用中，产生了高次谐波。足够高的谐波，纤维壁是透明的，以一定的角度向外传播。这是一个具有非常短波长的相干光超短脉冲发生器的方案。
2003-09-13 physics.comp-ph physics.ins-det physics.optics
Complete characterization of ultra-intense laser pulses in radiation damping regime
本文推导了考虑辐射反作用的电子束团经超强激光有质动力散射后散射角的封闭解析公式，并通过相对论粒子模拟和Landau-Lifshitz模型验证其可用于激光表征与RR实验探测。
2020-10-19 physics.optics physics.plasm-ph
Caustic structures in the spectrum of x-ray Compton scattering off electrons driven by a short intense laser pulse
本文研究了在相对论强激光短脉冲驱动下，X射线与电子的康普顿散射。由于X射线和激光光子之间的非线性混合，激光辅助康普顿辐射的频谱在无激光康普顿线附近显示出宽的平台。特别强调的是如何短的辅助激光脉冲的形状影响的散射X射线的光谱。特别是，我们观察到尖锐的峰值结构的平台区域，其数量和位置是高度敏感的激光脉冲的形状。这些结构被解释为光谱焦散线通过使用半经典分析的激光辅助QED矩阵元。
2015-07-31 hep-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Spin-to-Orbital Conversion of Angular Momentum in Harmonic Generation Driven by Intense Circularly Polarized Beam
首次提出并研究了一种基于强圆偏振激光与平面薄膜相互作用实现自旋-轨道角动量转换的新物理机制。通过理论分析和数值模拟，证实了相对论CP激光束（即使是高斯光束）垂直入射平面薄膜后，会产生携带轨道角动量（OAM）的涡旋谐波。这种涡旋谐波的产生是由于等离子体表面的涡旋振荡由CP束的涡旋纵向电场谐波驱动。在谐波产生过程中，由于总角动量守恒，基频光子的自旋角动量转化为谐波光子的OAM。此外，如果采用初始涡旋光束或螺旋相位板，谐波光子的OAM可以更好地调谐和控制。
2019-03-12 physics.optics physics.plasm-ph
Evolution of Electrical Resistivity, Thermal Conductivity, and Temperature of a solid under the action of Intense Ultrashort Laser pulse
采用泵浦-探测反射率法研究了飞秒激光脉冲作用下铜在皮秒时间尺度上的动力学性质。电阻率通过求解Helmoltz方程获得。得到了高、低温极限下的耗散机制和标度律。详细研究了在热等离子体和冷固体之间的未探索区域中的“电阻率饱和”效应。获得了激光脉冲与固体Cu相互作用后0 ~ 30 ps时间范围内的温度变化和热导率。
2002-09-10 physics.optics physics.plasm-ph
Modeling of optical, transport, and thermodynamic properties of Al metal irradiated by intense femtosecond laser pulses
基于被辐照物质的双温状态方程，建立了强飞秒激光脉冲与固体靶相互作用的理论模型。它允许等离子体的形成和膨胀的动力学的描述。比较现有的实验数据上的振幅和相位的铝的复反射系数与模拟结果提供了新的信息的传输系数和吸收能力的强耦合铝等离子体在很宽的温度和压力范围内。
2008-05-05 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Collisionless energy absorption in the short-pulse intense laser-cluster interaction
在以前的信[物理。96，123401（2006）]我们已经通过三维粒子模拟和简单的刚性球模型表明，在强短脉冲激光团簇相互作用中，非线性共振吸收是主要的无碰撞吸收机制。在本文中，我们提出了一个更详细的说明。特别是，我们表明，吸收效率几乎是独立的激光偏振。在刚性球模型中，在一定的阈值激光强度下，吸收的能量增加了许多数量级。细胞内微粒结果显示在相同强度附近的最大吸收分数。我们计算的阈值强度，并表明它是低估了常见的过势垒电离估计。
2006-07-21 physics.atm-clus physics.plasm-ph
Towards temporal characterization of intense isolated attosecond pulses from relativistic surface high harmonics
相对论表面高次谐波被认为是产生极紫外（XUV）和X射线光谱范围内的强孤立阿秒脉冲的独特来源。然而，它的实验实现仍然是一个具有挑战性的任务，需要确定的最佳条件，产生孤立的阿秒脉冲，以及他们的时间特性。在这里，我们展示了两个方向的测量。特别是，我们已经向发射的XUV辐射的时间特性的第一步，通过调整阿秒条纹相机的概念，以确定相对论表面高次谐波的时域特性。这些结果得到了PIC模拟的支持，将平均（多次发射）XUV持续时间的上限设定为<6 fs，即使在由非CEP控制的相对论性几周期光脉冲驱动时也是如此。此外，通过测量相对论表面高次谐波谱对驱动红外激光场载波包络相位（CEP）的依赖关系，我们从实验上确定了产生强孤立阿秒脉冲的最佳条件。
2019-05-04 physics.optics 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
