Convective Raman Amplification of Light Pulses Causing Kinetic Inflation in Inertial Fusion Plasmas
我们使用OSIRIS进行了一维粒子模拟，模拟了在远低于绝对不稳定性阈值的恒定反向传播泵浦激光存在下的短持续时间（~500/ω0 FWHM）散射光种子脉冲。种子进行线性对流拉曼放大，并主导由于粒子离散的波动。当我们考虑到狭义相对论和使用有限尺寸的PIC模拟粒子时，我们的模拟结果与耦合模求解器的结果吻合得很好。我们提出了包括这两种效果的线性增益谱。当种子退出模拟域时，将PIC模拟扩展到过去揭示了在许多情况下大幅度散射的突发，这在没有种子脉冲的模拟中不会发生。这些突发的振幅可以比放大的种子脉冲大几倍，我们证明了这种大振幅散射是通过检查被困粒子轨道的动力学膨胀的结果。这种大幅度散射是由种子在模拟中较早修改分布函数引起的。我们进行了一些模拟与较长的持续时间的种子，这导致部分种子进行动力学膨胀和达到的振幅比稳态线性理论的结果的几倍。连续种子的模拟表明，通货膨胀的发病取决于种子波长和入射强度，我们观察到的反射率振荡的频率等于种子频率和频率之间的差异，在该频率的通货膨胀SRS增长。
2012-11-27 physics.plasm-ph
Treatment of sunflower seeds by cold atmospheric plasma enhances their tolerance to water stress during germination and early seedling development
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inserm（巴黎综合理工学院）；Ecole Polytech
冷等离子体处理可提升向日葵种子在水分胁迫下的发芽率和幼苗发育能力，有效缓解种子休眠并促进发芽。
2025-12-28 physics.bio-ph physics.plasm-ph
Seeded QED cascades in counter propagating laser pulses
用第一性原理二维/三维QED-PIC方法计算了反向传输激光器中种子QED级联的增长率。增长率对激光偏振和强度的依赖性进行了比较，支持模拟结果的分析模型。该模型提供了一个洞察力的级联增长的定性趋势时，激光场的强度是不同的。根据理论分析和数值计算结果，对叶栅的阈值进行了讨论。这些结果表明，相对论对等离子体和有效的转换，从激光光子到伽马射线可以观察到的典型强度计划在未来的超强激光设施，如ELI或VULCAN。
2016-12-17 physics.plasm-ph
Electron-cyclotron plasma startup in the GDT experiment
本文报道了一种新的等离子体启动方案在气体动力学阱（GDT）磁镜装置。主要的5 MW中性束注入（NBI）等离子体加热系统发射到足够密集的等离子体靶（“种子等离子体”）中，其通常由电弧等离子体发生器供应。在报告的实验中，探索了一种不同的种子等离子体生成方法。电子回旋共振（ECR）加热系统的一个通道用于加热中性气体，并将等离子体密度提高到适合NBI捕获的水平。在短暂的过渡（约1 ms）后，放电变得基本上类似于由等离子体枪引发的标准放电。本文介绍了ECR加热过程中种子等离子体演化的放电方案和实验数据，以及入射微波功率，磁结构和中性气体压力的依赖关系。随后的高功率NBI放电的特点进行了研究，并与传统的方案进行了讨论。在GDT实验的基础上，建立了描述大尺度镜阱中ECR击穿和种子等离子体积累的理论模型。
2016-11-04 physics.plasm-ph
Seed-packed dielectric barrier device for plasma agriculture: understanding its electrical properties through an equivalent electrical model
种子已被包装在介电屏障装置中，其中冷大气等离子体已被产生以改善其发芽特性。一个特别注意的是通过一个等效的电气模型，其实验的有效性已被证明在这里了解所产生的等离子体的电气特性。在该模型中，电极间间隙被细分为4种类型的基本域，根据它们是否包含电荷（或不），并根据它们的介质类型（气体，种子或绝缘体）。该模型能够通过测量和推导几个参数（每根灯丝的电荷、气体电容、等离子体功率等）来研究种子对等离子体电特性的影响。以无床构造（即反应器中无晶种）或以填充床构造（反应器中有晶种）。在第二种情况下，我们已经研究了种子如何影响等离子体电参数，考虑六个样本的种子（豆类，萝卜，香菜，扁豆，向日葵和玉米）。分子氧（0-100 sccm）与氦（2 slm）的连续流速混合的影响也进行了研究，特别是通过灯丝击穿电压，每灯丝的电荷和等离子体功率。结果表明，这种床填充驱动器中的气体电容的增加，β参数的降低和变化的细丝的击穿电压在种子依赖的方式。最后，我们展示了如何等效的电气模型可以用来评估接触点的总体积，在填充床配置的种子的电容，我们证明了发芽的影响，可以诱导等离子体上的六个农艺标本。
2020-07-27 physics.app-ph physics.plasm-ph
Towards realistic simulations of QED cascades: non-ideal laser and electron seeding effects
大量的分析和数值研究已经被用来研究在两个反向传播的激光脉冲碰撞中作为激光强度的函数的QED级联的发生和发展。然而，它最近被证明[M]。Tamburini等人，Sci. Rep. 7，5694（2017）]，QED级联的发生也受到激光脉冲结构的强烈影响，例如激光脉冲腰半径。在这里，我们研究了QED级联如何受到以下因素的影响：（a）激光脉冲持续时间，（b）激光脉冲峰值到达焦点的相对延迟的存在，（c）两个激光脉冲的激光焦轴之间存在失配。这一点尤其重要，因为在实际的实验室条件下，激光器的时间和点稳定性可能会出现波动。
2018-07-25 physics.plasm-ph
Plasma plumes produced by laser ablation of Al with single and double pulse schemes
为了研究羽流动力学和控制等离子体的性质，我们用单脉冲和双脉冲皮秒激光产生等离子体并对其进行了表征。双脉冲方案被认为是优越的产生均匀的等离子体。横向扩展对于其中第一脉冲的能量低于/等于第二脉冲的能量的照射方案是突出的。虽然发现快和慢物质的速度几乎相等，但与双脉冲相比，单脉冲对应于慢物质的发射计数更大。
2017-11-02 physics.plasm-ph
Electron drag force in EUV induced pulsed hydrogen plasmas
极紫外（EUV）诱导的脉冲等离子体由于其瞬态特性而独特：等离子体在非热状态（当EUV功率在脉冲开始时接通时）和热状态（在约20 us处脉冲结束）之间切换。结果表明，虽然在氢等离子体中的纳米尺寸的颗粒上的电子拖曳力是可以忽略不计的离子拖曳力相比，在脉冲的开始，但它可以是占主导地位的脉冲结束时，可以发挥重要的作用，在粒子输运导致缺陷率问题的半导体芯片生产技术。
2021-12-24 physics.plasm-ph
Reactive species involved in higher seeds germination and shoots vigor through direct plasma exposure and plasma-activated liquids
冷大气等离子体处理已应用于晶状体种子和芽，以提高其发芽率和活力率。已经考虑了两种方法：直接等离子体暴露和液体（自来水、软化水和液体肥料）的等离子体活化。一个特别的重点已提请在等离子体阶段产生的活性氧物种，但也在等离子体活化介质，以了解它们对发芽过程的影响，以及对植物生长。
2018-02-06 physics.app-ph physics.plasm-ph q-bio.OT
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
Sustainable improvement of seeds vigor using dry atmospheric plasma priming: evidence through coating wettability, water uptake and plasma reactive chemistry
将小扁豆种子包装在介电屏障装置中，并暴露于在具有/不具有反应气体（氮气或氧气）的氦气中产生的冷大气等离子体几分钟。虽然没有证据表明对发芽率有影响（在有/没有等离子体暴露的情况下，覆盖率几乎为100%），但种子活力明显改善，中值发芽时间从1850分钟（31小时）减少到1500分钟（26小时），因此代表节省了至少5小时的时间。我们表明，混合物的氮气氦气可以进一步增加这一时间节省高达8小时。因此，我们证明了在氦放电中加入分子氧并不能提高种子活力。无论使用何种等离子体化学，这些生物效应都伴随着种子包衣的强烈润湿（接触角从118°降低到25°）以及吸水性增加（吸胀后8小时测量的等离子体处理种子的吸水率接近50%，而对照组种子的吸水率为37%）。在45天的老化期内对种子的跟踪显示了等离子体触发的生物效应的可持续性：无论等离子体处理如何，种子活力保持稳定，并且比未暴露于等离子体的种子高得多。由于这些原因，供应有He-N2气体混合物的种子包装的介电阻挡装置（SP-DBD）可以被认为是相关的干燥大气引发等离子体（DAPP），其方式与种子公司在常规中使用的那些相同。
2021-03-05 physics.app-ph physics.bio-ph physics.plasm-ph
Collisionless Damping of Low-Frequency Magnetosonic Pulses in a Two-Ion-Species Plasma
本文对两种离子等离子体中的低频磁超声波脉冲进行了理论研究和基于三流体模型的一维电磁模拟程序的模拟，特别关注少数重离子的动力学。结果表明，重离子可以从脉冲中获得一定的能量。由于这种能量转移，即使等离子体是无碰撞的并且脉冲传播垂直于磁场，脉冲也会被衰减。
1999-05-31 physics.plasm-ph
Natural noise and external wake field seeding in a proton-driven plasma accelerator
本文讨论了质子束流驱动等离子体加速器中自然散粒噪声散粒噪声的水平。等离子体尾流场所需的播种必须大于累积的散粒噪声。这是产生的尾流轴对称和加速质量的必要条件。我们开发的噪声场的分析理论，并比较它与多维模拟。看来，在等离子体中产生的自然噪声尾场由在欧洲核子研究中心的超质子同步加速器（SPS）聚束是非常低的，在几个10千伏/米的水平。这一幸运的事实减轻了对种子的要求。我们的三维模拟表明，即使是几十兆电子伏的电子束前体的一个非常温和的强度是足够的种子质子束自调制等离子体。
2012-04-16 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Propagation of an ultrashort electromagnetic pulse in solid-state plasma
在线性近似下，计算了超短电磁脉冲在固体等离子体中传播时脉冲形状的变化。固态银等离子体和“墨西哥帽”小波脉冲的情况下被认为是。介质的介电常数在Drude模型中计算。结果表明，在几微米量级的距离上，脉冲的色散扩展很强，并对不同中心频率下脉冲形状的演化进行了比较。
2013-12-13 physics.plasm-ph
Collisionless dynamo seeds from phase mixing-induced electron slippage
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）
提出一种在初始无磁化无碰撞等离子体中通过相混合制动空间变化电子流产生磁场的动力学机制，生成尺度远超动力学尺度、强度可比或超过经典Biermann电池的相干种子场。
2026-10-30 physics.plasm-ph
Techniques to seed the self-modulation instability of a long proton bunch in plasma
本文介绍AWAKE实验中两种质子束自调制种子注入方法的实验结果，并探讨其对含等离子体密度阶跃的后续实验及未来两段式等离子体实验设计的影响。
2023-04-30 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Plasma lenses for ultrashort multi-petawatt laser pulses
理想的等离子体透镜可以在直径的一小部分处提供小f数固态聚焦光学器件的聚焦功率。然而，理想的等离子体透镜依赖于稳态的线性激光脉冲-等离子体相互作用。超短多拍瓦（MPW）脉冲具有宽带宽和极端强度，因此，它们与等离子体透镜的相互作用既不是稳态也不是线性的。在这里，我们研究非线性和时间依赖性修改等离子体透镜聚焦，并表明，这些结果在色差和相位像差和振幅失真。我们发现，等离子体透镜可以提供增强聚焦的30 fs脉冲峰值功率高达~1 PW。性能通过MPW机制降低，直到最后在约10 PW处引起聚焦惩罚。
2015-10-06 physics.plasm-ph
Pulse-shaping in the interaction of an elliptically-polarized laser and magnetized-plasma
本研究探讨了椭圆偏振结构光与磁化等离子体相互作用中的脉冲整形现象，分析了吸收、色散、电子密度、磁场等因素对脉冲时空演化和压缩的影响，揭示了激光-等离子体相互作用的复杂机制与潜在应用。
2024-03-25 physics.plasm-ph
Plasma-Enhanced Germination in North Indian Wheat
University of Lucknow（勒克瑙大学）；G L Bajaj Group of Institutions（GL巴贾吉教育集团）；D.A.V. Degree College（DAV本科学院）
本研究通过等离子体处理提升北印度小麦的发芽率和产量，发现3分钟DBD暴露和15分钟PAW灌溉效果最佳，为无化学物质的可持续农业提供新方法。
2026-01-14 physics.plasm-ph
Breaking symmetry in propagation of radially and azimuthally polarized high power laser pulses in underdense plasma
通过三维粒子模拟和忽略Kerr非线性效应，证明了相对论强度的方位或径向偏振激光脉冲（RPP）在欠密等离子体中的传播是不稳定的。在横向均匀等离子体中，RPP发生强脉冲调制，其增量为$Γ$，接近于众所周知的依赖于加速度$α$和调制密度梯度长度$L$的增量为$Γ\approx (α/L)^{1/2}$。在深等离子体通道中，不稳定性消失了。研究了激光尾流对电子自注入和加速的影响。
2017-05-02 physics.plasm-ph
Seeding of proton bunch self-modulation by an electron bunch in plasma
AWAKE实验依赖于长质子束的自调制不稳定性来有效地驱动尾场并将电子束加速到GeV级能量。在第一次实验运行（2016-2018）期间，通过播种过程使不稳定性具有相位再现性：短激光脉冲在铷蒸汽中的质子束内共同传播。因此，等离子体的快速产生和束团内的束-等离子体相互作用的开始驱动种子尾场。然而，这种播种方法使束的前部不被调制。聚束前部可以在第二个预形成的等离子体中自调制，并驱动尾场，该尾场将干扰由聚束后部（已经自调制）驱动的尾场和加速过程。本文研究了用短电子束团实现长质子束团的种子自调制。短种子束被放置在质子束之前，导致整个束的自调制。数值模拟表明，该方法具有其他的优点相比，电离前沿的方法。我们讨论的电子束参数（电荷，发射度，横向尺寸在焦点，长度）的要求，有效地种子的自调制过程。我们还提出了初步的实验研究的电子束种子尾场的产生。
2021-06-23 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Cold atmospheric plasma decontaminates Arabidopsis thaliana seeds and remodels seedling fungal microbiota
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inserm（法国国家健康与医学研究院）；Muséum National d’Histoire Naturelle（法国国家自然历史博物馆）；École Polytechnique（巴黎综合理工学院）
本研究探究冷大气等离子体对拟南芥种子的去污效果及其对幼苗真菌群落的影响，发现CAP能有效减少真菌污染且不影响萌发，并重塑真菌群落组成，为无农药种子处理提供新途径。
2026-09-30 physics.app-ph physics.bio-ph 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
The influence of temperature dynamics and dynamic finite ion Larmor radius effects on seeded high amplitude plasma blobs
本文研究了磁化聚变等离子体刮除层中籽晶压力液滴垂直对流的热效应。我们的数值研究是基于一个四场全F陀螺流体模型，这需要一致的描述高波动幅度和动态有限拉莫尔半径的影响。我们发现，最大的径向斑点速度增加与初始压力扰动的平方根，有限的拉莫尔半径有助于高度紧凑的斑点结构，在极向方向传播。一个广泛的参数研究表明，一个平稳过渡到这个紧凑的斑点制度时发生的有限拉莫尔半径效应强度，定义的磁场对齐的离子反磁性的$\vec{E}\times\vec{B}$涡度的分量的比率，超过统一。最大径向斑点速度同意非常好的惯性速度标度律超过一个数量级。我们证明了有限拉莫尔半径效应强度影响极向和总粒子输运，并提出了极向和总粒子速度的经验标度律。突出显示了恒定有限拉莫尔半径效应的等温极限中的团块行为的区别。
2016-08-01 physics.plasm-ph
Self Modulation and Scattering Instability of a Relativistic Short Laser Pulse in an Underdense Plasma
激光-等离子体自洽演化的表征是相对论激光-等离子体相互作用领域的一个基本问题。在本文中，我们提出了一个分析框架，描述这些演变过程中的短强激光脉冲在亚临界高密度等离子体（脉冲长度超过等离子体波长）的传播。在这种情况下，脉冲的演变归因于尾场诱导的自调制和不稳定，通过参数指数的初始噪声内容。自洽等离子体演化的量，这是用来作为运动常数在没有脉冲演化。这被证明是非常有用的，在理解等离子体演化过程中的自调制，也有利于在强非线性制度的不稳定性研究，通过细化不稳定的等离子体扰动。一般的解析解，在任意的脉冲条件下，推导出自调制，表示的包络演变的诱导空间频率啁啾驱动。此外，这些结果表明，包络达到精细调制，通过拍载波模式产生长波长低频模式。等离子体波的变化被发现对流和放大远离脉冲前沿。关于参数不稳定性，我们评估不同的散射制度，在不同的脉冲形状和峰值强度，表现出异常的行为，从野生定位的斯托克斯波在色散平面的散射光谱加宽，并停止不稳定。我们的分析得到了大量流体和粒子模拟的辅助和验证。基于我们的研究结果，我们讨论了脉冲分裂和它的不同制度，并在脉冲演化的存在下辅助粒子加速的现象。
2019-01-08 physics.plasm-ph
Enhanced wakefield generation in homogeneous plasma via two co-propagating laser pulses
University of Lucknow（勒克瑙大学）；Defence Research and Development Organization（国防研究与开发组织）；NITI AAYOG（尼蒂艾约格）；University of Delhi（德里大学）
研究通过两个同向传播激光脉冲增强等离子体中wakefield振幅，分析脉冲宽度和强度对振幅放大效果的影响，发现当空间分离等于等离子体波长时振幅最大。
2026-01-01 physics.plasm-ph
Effects of beam velocity and density on an ion-beam pulse moving in magnetized plasmas
采用粒子模拟方法研究了离子束脉冲在磁化等离子体中运动的尾波场和阻止本领。讨论了束流速度和束流密度对尾流和阻止本领的影响。在有磁场存在的情况下，低密度低速脉冲在等离子体中运动时，在纵向倒V形尾流的旁边，观察到了强的哨声波。由于哨声波的阻力，相应的阻止本领增强。随着束流速度的增加，哨声波消失，只观察到倒V形尾流。与各向同性等离子体相比，相应的阻止本领降低。当高密度脉冲在磁化等离子体中传输时，哨声波在低速时被抑制，在高速时消失。此外，磁场降低了所有高密度情况下的阻止本领。
2016-03-23 physics.plasm-ph
Spontaneous dust pulse formation in the afterglow of complex plasmas under microgravity conditions
在微重力条件下，国际空间站（ISS）的余辉复合等离子体中观测到了一种新型的非线性尘埃脉冲结构。当等离子体被关闭时，尘埃脉冲被自发触发，并且在低频外部电激励的存在下，粒子开始相互流动（单向或逆流）。脉冲相对于微粒云是倾斜的，并且看起来相对于中心轴是对称的。一个可能的解释，这一观察与复杂的等离子体的余辉中的双电层的自发发展。
2021-03-17 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
Comparison between the effect of activated waters on lentil seed germination using various plasma reactors and hydrogen injection system
本研究比较了富氢水、等离子体活化水及其组合对扁豆种子发芽的影响，通过电弧放电反应器和模拟分析，发现处理后的水能显著提高多种发芽参数，证明PAW与氢化PAW组合可有效促进种子发芽。
2023-09-07 physics.app-ph physics.plasm-ph
Electromagnetic pulse reflection at self-generated plasma mirrors: laser pulse shaping and high order harmonic generation
当电磁脉冲与快速电离的薄箔相互作用时，会产生一层过密的等离子体。这一层将反射入射脉冲，形成所谓的等离子体镜。一个简单的现实模型的基础上配对的动力学和波动方程被用来描述解析的过程中的反射镜的形成和入射脉冲的反射和透射。该模型结合了电离过程中的箔和极化和传导电流，随后的准确描述。反射和透射脉冲的解析描述，以及它们的依赖于箔参数，和初始脉冲的振幅和形式。讨论了这种方法在提高激光脉冲对比度方面的应用和效果。在线性偏振入射脉冲的情况下，发生谐波产生，这在圆偏振的情况下是不存在的。研究了不同初始形状和振幅的反射脉冲的频谱。
2007-08-17 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
Seed source for plasma compression in the long wavelength infrared
双色激光脉冲用于形成空气等离子体并产生适合作为CO2激光脉冲后向拉曼放大的种子的宽带红外辐射。在大气窗口观测到8-14微米的宽带辐射。红外辐射的特征在于使用长波长光栅光谱仪，该光谱仪专门设计用于在其输入平面处接收电离激光灯丝。通过啁啾驱动脉冲，大大提高了长波红外的产额。单向脉冲传播模拟表明，这部分是由于非线性折射率对脉冲持续时间的依赖性。
2020-09-28 physics.optics physics.plasm-ph
Laser-pulse-shape control of seeded QED cascades
量子电动力学级联是由超强电磁场驱动的硬光子发射和电子-正电子对产生的复杂雪崩过程。它们在天体物理环境中发挥着重要作用，例如恒星的磁层，使地球上的强激光具有吸引力。在文献中，QED级联也被预测限制了在稀薄气体（如真空室的残余气体）中碰撞激光束的设置中可达到的强度，因此严重阻碍了极端场强下的实验。在这里，我们证明了QED级联的开始可以被阻止，即使在强度接近$10^{26}\text{ W/cm$ ^{2} $}$时，使用紧密聚焦的激光脉冲和低$Z$气体，或者在强度低于$10^{24}\text{ W/cm$ ^{2} $}$时，使用扩大的激光聚焦区域或高$Z$气体。这些发现为控制新的实验铺平了道路，例如从激光能量产生纯电子-正电子-光子等离子体，以及在量子真空变得不稳定的极端强度区域探测QED。
2017-07-24 physics.plasm-ph
Advancements in Maize Cultivation: Synergistic Effects of Dry Atmospheric Plasma Combined with Plasma-Activated Water
本研究探究干式大气等离子体（DAP）萌发前处理与等离子体活化水（PAW）萌发后处理对玉米的影响，发现二者组合可协同促进玉米萌发及幼苗生长，同时也揭示了处理对叶绿素含量、气孔密度的潜在影响。
2024-12-12 physics.plasm-ph
Breaking seed dormancy in Mediterranean Brassica rapa wild populations: is cold plasma treatment efficient?
GEVES, Station Nationale d'Essais de Semences（GEVES国家种子试验站）；Sorbonne Université（索邦大学）；University of Palermo（巴勒莫大学）；University of Sciences and Technology Houari Boumediene USTHB（胡阿里·布迈丁科学技术大学）；IGEPP Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes Bretagne-Normandie（布列塔尼-诺曼底植物遗传环境及保护研究所）
本研究通过比较三种方法发现冷等离子体处理能更有效地打破Brassica rapa种子休眠，提高发芽率和发芽速度。
2025-12-28 physics.bio-ph 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
Pulsed Mid-infrared Radiation from Spectral Broadening in Laser Wakefield Simulations
高功率激光脉冲在低密度等离子体中传输时产生的光谱红移可以作为超短中红外辐射源。在传播过程中，高功率激光脉冲驱动大振幅等离子体波，耗尽脉冲能量。同时，大振幅等离子体波提供了导致光谱偏移的动态介电响应。激光脉冲能量的损失和激光脉冲作用的近似守恒意味着光谱红移伴随着损耗。在本文中，我们调查，通过模拟，MIR产生的脉冲能量，初始脉冲宽度和等离子体密度的参数依赖性。
2013-04-20 physics.plasm-ph
The Role of Plasma Shielding in Double-Pulse Femtosecond Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
众所周知，飞秒激光诱导表面击穿产生的光发射可以通过使用由适当延迟分开的一对激光脉冲来增强。在这里，我们阐明了这种效果的机制，实验和理论。使用由沉积在Al衬底上的Ag的薄膜组成的双层样品作为烧蚀靶，并测量作为能量密度和脉冲延迟的函数的击穿光谱，实验表明，增强的信号不是由第二脉冲发起的额外烧蚀引起的。相反，粒子在细胞的计算表明，由第一个脉冲产生的等离子体屏蔽的表面从第二个脉冲的延迟高达100 ps。这些结果表明，增强是由第一脉冲产生的等离子体中携带的粒子的激发的结果。
2013-08-26 physics.plasm-ph
Electron beam driven generation of frequency-tunable isolated relativistic sub-cycle pulses
提出了一种频率可调谐的亚周期电磁脉冲产生方案。为此，泵浦电子束被注入到电磁种子脉冲中，因为后者被反射镜反射。电子束被示出能够放大种子脉冲的场，同时上移其中心频率并减少其周期数。我们通过1D和2D粒子模拟来演示放大。为了解释和优化该过程，提出了一个基于流体理论的模型。我们估计，使用目前可用的电子束和太赫兹脉冲源，我们的计划是能够产生兆焦耳强的中红外子周期脉冲。
2019-02-14 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
Nonlinear dynamics of electromagnetic pulses in cold relativistic plasmas
本文从非线性动力学的角度研究了非线性电磁脉冲在一维相对论电子-离子等离子体中的自洽传播。我们展示了如何一系列的哈密顿分岔产生的电场是相关的粒子加速的问题。这些分叉的解决方案和早期的分析结果之间的连接。
2004-10-19 physics.plasm-ph
Laser-Generated Ultrashort Multi-Megagauss Magnetic Pulses in Plasmas
我们演示了强激光脉冲（10^{16} Wcm^-2，100 fs）与固体靶相互作用产生的超短（6 ps）、多兆高斯（27 MG）磁脉冲。得到了高密度临界层附近产生的巨场的时间演化，其分辨率是迄今为止所报道的最高的。粒子模拟和唯象建模被用来解释的结果。第一次直接观察到的等离子体屏蔽电流的快速阻尼响应于热电子电流穿透散装等离子体。
2002-04-15 physics.plasm-ph
Ultraintense Attosecond Pulse Emission from Relativistic Laser-Plasma Interaction
本文建立了一个高相对论性激光与等离子体相互作用中的阿秒超强脉冲辐射的解析模型。在这个模型中，阿秒脉冲是由一个强烈压缩的电子层发射的瞬间左右，当层横向电流改变符号，其纵向速度接近最大值。发射的阿秒脉冲具有宽带指数谱和稳定的恒定谱相位$ψ(ω)=\pmπ/2-ψ_{A_m}$。据我们所知，阿秒脉冲的波形也是第一次明确给出。我们验证了分析模型，通过粒子在细胞（PIC）模拟法向和斜入射。基于这个模型，我们强调了产生孤立的超强相位稳定阿秒脉冲的可能性
2018-08-30 physics.plasm-ph
Self-compression of stimulated Raman backscattering by flying focus
提出了一种用于等离子体后向拉曼放大（BRA）的飞焦自压缩机制。利用泵浦焦点以与受激喇曼背向散射（SRBS）群速度相等的速度移动，只能放大与飞焦始终同步的一小部分SRBS。由于非对称放大，脉冲可以直接在BRA的线性级压缩。因此，代替短脉冲，拉曼自发或长脉冲可以播种BRA放大器。该机制得到了无种子的2D粒子模拟的支持，泵浦脉冲从26ps压缩到116fs，输出幅度与良好同步的短种子的情况相当。该方法为简化拉曼放大器和克服泵浦源与种子源之间的同步抖动问题提供了一种有效的方法。
2021-03-05 physics.plasm-ph
Theory of the ultra-intense short-pulse laser interaction with under-dense plasma
提出了一个描述超短超强激光脉冲在欠密等离子体中传输和吸收的理论。等离子体的动力学方面完全纳入使用广泛的粒子在细胞（PIC）模拟。结果表明，等离子体的行为是由它的密度和脉冲长度与等离子体波长的比值。根据精确的分析和直接的模拟证据，在超低密度下，激光脉冲被尾流激发耗尽（吸收）。这种损耗伴随着总辐射的红移。在这些密度下，对于大于等离子体波长的脉冲长度，也发生拉曼型散射而不引起不稳定性。当等离子体密度增长到临界密度时，出现了一个全新的区域，其主要特征是光的高度不稳定传播。在这里，基于分析和模拟，辐射压力引起的波破碎（RPIWB）严重破坏了第一等离子体周期后的电子波的振荡结构。另一方面，在脉冲之前由有质动力引起的电子密度分布开始变陡，并最终充当飞行镜。结果，脉冲变成烘烤散射，并且其穿透变得有限。反射脉冲的辐射压力维持纵向电场，该纵向电场加速经由RPIWB产生的电子，导致等离子体经历体积加热。最重要的是，一个新提出的模型的基础上，它示出的相互作用变得饱和在一个确定的时间和整体的吸收和等离子体加热是直接相关的这个时间。同时发现，饱和时间随时间的增加而减小，减小的因子为初始电子密度、临界电子密度和初始激光γ因子。
2015-11-29 physics.plasm-ph
Ion mobility and segregation in seed surfaces subjected to cold plasma treatments
本研究以大麦种子为对象，结合实验与Monte Carlo模型揭示冷等离子体处理引发的种子表面离子迁移与浸出规律，为理解等离子体促种子发芽机制提供了新依据。
2025-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.plasm-ph
Generation of high-charge electron beam in a subcritical-density plasma through laser pulse self-trapping
为了最大化在亚临界等离子体中传播的超强激光脉冲加速的高能电子束的电荷，脉冲长度应大于等离子体波长和激光脉冲宽度，这与标准气泡区有很大不同。此外，激光-等离子体参数应选择产生相对论沟道的自陷制度，其中衍射发散由相对论非线性平衡，使得激光束半径在脉冲传播期间在等离子体中在许多瑞利长度上不变。这种自陷机制的条件与在先前的几个模拟研究中以脉冲宽度匹配条件的形式凭经验发现的条件相同。在这里，我们证明了这些发现的亚临界等离子体，其中高能电子的总电荷达到多nC水平，通过优化在3D PIC模拟研究和比较结果与相对论自聚焦的分析理论。一个非常有效的高电荷电子束的明确证明产生开辟了一条道路，以高产量的生产伽马，正电子，和光核粒子。
2019-09-12 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
Excitation of multiple wakefields by short laser pulses in dense plasmas
本文从理论上研究了在稠密等离子体中传播的短电磁脉冲的有质动力对多个静电尾波场的激发。结果表明，引入量子统计压力和量子电子隧穿效应可以定性地改变尾场的经典行为。除了公知的等离子体振荡尾场，具有电子趋肤深度的数量级的波长，其在致密等离子体中为几纳米的数量级，还激发了具有较短波长的致密等离子体中的尾场。尾波场可以捕获电子并将其加速到纳米级的极高能量。
2009-04-02 physics.plasm-ph
Enhanced Terahertz Generation via Oblique Incidence of Unipolar Laser Pulses on Plasma
本研究通过s偏振双色混频脉冲（M-pulse）斜入射半无限低密度等离子体，推导新的有质动力表达式捕捉其相位不对称性，实现THz辐射强度和带宽的调谐增强，为优化THz源设计提供新途径。
2025-08-25 physics.plasm-ph
Density-Dependent Response of an Ultracold Plasma to Few-Cycle Radio-Frequency Pulses
超冷中性等离子体对所施加的射频（RF）场表现出密度依赖的共振响应，其频率范围为几MHz至数百MHz，以实现密度。我们已经进行了测量，其中短脉冲的RF施加到这些等离子体，脉冲持续时间短至两个周期。我们仍然观察到对这些短脉冲的密度依赖性共振响应。然而，响应的过快时间尺度、响应对驱动场的符号的依赖性、随着脉冲数量增加的响应以及等离子体对径向和轴向施加的RF场的响应的差异与等离子体响应是由于等离子体中的电子的局部共振加热而不一致的。相反，我们的结果是一致的快速能量转移从集体运动的整个电子云的电子在高能轨道。除了提供一个潜在的更强大的方法来测量超冷中性等离子体密度，这些测量表明集体运动在这些系统中的能量传输的重要性。
2012-12-06 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
Amorphous carbon film deposition on inner surface of tubes using atmospheric pressure pulsed filamentary plasma source
在内径为6 mm、外径为8 mm的石英管的内表面上沉积均匀的非晶碳膜。在含有甲烷混合物的氩气中，在管内产生长等离子体细丝（~ 140 mm）作为正放电。FTIR-ATR、XRD、SEM、LSM和XPS分析表明，沉积膜是由未氢化的sp2碳和氢化的sp3碳组成的非晶态。等离子体的特点是使用光学发射光谱，电压-电流测量，显微摄影和数值模拟。在观察到的等离子体参数的基础上，薄膜沉积过程的动力学进行了讨论。
2011-04-24 physics.plasm-ph
