国家自然科学基金(11104168) 作品数:8 被引量:2 H指数:1 相关作者: 张秋菊 崔春红 白易灵 张延惠 田密 更多>> 相关机构: 山东师范大学 山东大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 山东省自然科学基金 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金 更多>> 相关领域: 理学 电子电信 机械工程 更多>>
Motion and acceleration of electrons in high-intensity laser standing waves 2012年 The motion and the energy of electrons driven by the ponderomotive force in linearly polarized high-intensity laser standing wave fields are considered. The results show that there exists a threshold laser intensity, above which the motion of electrons incident parallel to the electric field of the laser standing waves undergoes a transition from regulation to chaos. We propose that the huge energy exchange between the electrons and the strong laser standing waves is triggered by inelastic scattering, which is related to the chaos patterns. It is shown that an electron's energy gain of tens of MeV can be realized for a laser intensity of 10^20 W/cm^2. Zhang Qiu-Ju Yu wei Luan Shi-xia Ma Guang-Jin激光与薄膜靶作用产生X射线阿秒脉冲两种方案的比较 2013年 运用一维粒子模拟对经由相对论电子束汤姆逊散射来产生阿秒X射线的两种方案进行了研究。第一种是激光驱动薄膜靶产生相对论电子束以及经过汤姆逊散射产生阿秒X射线,运用倍频探测光的方案可得到更短波长X射线。第二种方案添加了反射厚靶,通过厚靶对驱动激光的反射来减小电子束的横向动量但让其通过,而探测脉冲经过电子束汤姆逊散射后的多普勒频移因子提高,得到的X射线波长也明显减小,光子能量达到1KeV,反射光频谱也明显优与第一种方案. 白易灵 张秋菊关键词:阿秒脉冲 汤姆逊散射 电子在线极化相对论强度驻波场中的散射研究 2012年 研究了线极化相对论激光驻波场中的电子运动,分析了偏振面内入射的电子在激光驻波场中的散射与电子初始位置、能量以及激光强度的关系.结果表明,电子在驻波场中的散射情况与电子对激光的相对能量γ_0/a_0密切相关.对于同样的激光强度,电子初始能量存在一个能够发生前向或背向散射的临界值.光强越大,电子发生前向散射的初始能量临界值越大.用电子相对能量来衡量,这个临界值大约在1.0一1.25范围内.当相对能量超过该值,电子运动会从背向变为前向散射.电子在驻波场中的振荡中心和有质动力逆转效应的存在也是有条件的,二者只有电子相对能量γ_0/a_0在一定取值范围内才可能存在.相对能量越小,电子能发生前向散射的入射驻波面越小,而低能电子更倾向于从波节透过.在偏振面内入射的电子在高强度驻波场中会发生非弹性散射,电子与场会发生高能量交换. 田密 张秋菊 白易灵 崔春红关键词:电子散射 激光脉冲在等离子体光栅中的传输特性研究 2012年 用一维粒子模拟程序研究了激光脉冲在等离子体光栅中的传输特性.结果表明,初始等离子体密度,激光强度和频率共同影响激光脉冲在等离子体光栅中的传输.可以观察到脉冲减速和脉冲展宽效应,以及传输和定域类孤子结构的图像.等离子体光栅存在着光子带隙结构,并且在带隙附近有明显的禁带反射.当激光强度提高时,禁带向低频方向移动.在一定频率下,低密度等离子体光栅中会产生传输的类孤子结构.等离子体密度较大时,电磁场更容易被俘获在光栅中,从而产生定域的类孤子结构. 李娟 张秋菊关键词:光子带隙 Stadium型介观器件腔中粒子逃逸率的研究 本文研究了粒子在二维弱开口的Bunimovich Stadium型介观混沌器件中的逃逸规律.我们利用经典统计的方法,通过改变器件端口宽度、圆弧半径及器件腔长等参数,首次发现随器件各项参数变化的分形维数与粒子逃逸率趋势吻合... 沈志朋 张延惠 蔡祥吉 赵国鹏 张秋菊超相对论强度激光与薄膜靶作用中0.4nm以下X射线阿秒脉冲的产生 被引量:1 2013年 用一维粒子模拟程序对功率密度在1022W/cm2以上的超强激光驱动薄膜靶产生的相对论电子层及其经过汤姆孙散射产生的阿秒X射线进行了研究.结果表明,在超相对论强度范围下增大驱动激光强度,相应减小等离子体密度及厚度可使电子层获得更高纵向动量,使汤姆孙散射光明显向更短波长移动.优化相关参数得到了波长为1.168nm的阿秒脉冲.经过对倍频探测光方案与驱动光以及薄膜靶参数进行综合考虑和优化,得到的X射线相干辐射波长有效减小到0.4nm以下,产生的光子能量达到2keV以上. 白易灵 张秋菊 田密 崔春红Stadium型介观器件腔中粒子逃逸率的研究 2014年 本文研究了粒子在二维弱开口的Bunimovich Stadium型介观混沌器件中的逃逸规律.利用经典统计的方法,通过改变器件端口宽度、圆弧半径及器件腔长等参数,首次发现随器件各项参数变化的分形维数与粒子逃逸率趋势符合,并揭示了混沌体系的逃逸指数受器件形状的影响.统计并拟合了粒子逃逸率与粒子波数大小的关系,数值结果表明,粒子逃逸率与波数为二次函数关系,但逃逸率与能量大小不是严格的线性关系.进一步分析了在器件入口处粒子的衍射效应对粒子逃逸的影响,结果表明,衍射效应使粒子逃逸率增加,且粒子数的演化在时间较短时不再满足指数关系,长时间的演化再次满足指数衰减规律. 沈志朋 张延惠 蔡祥吉 赵国鹏 张秋菊关键词:混沌 衍射效应 电子在激光驻波场中运动产生的太赫兹及X射线辐射研究 被引量:1 2015年 采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究.结果表明:垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大,逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动,并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射;高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中,都会产生波长在几个纳米的高频辐射;低能电子与激光驻波场作用中,激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度;高能电子入射时,激光强度影响了电子高频辐射的强度,电子初始能量影响着辐射的频率;电子能量越高,产生的辐射频率越大.研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束,并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源.研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据. 朱卫卫 张秋菊 张延惠 焦扬关键词:激光驻波场 X射线辐射 太赫兹辐射 激光与均匀大尺度等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性的研究 2014年 研究了波长为810 nm、脉宽为0.81 ps的圆偏振激光脉冲与毫米量级的一维均匀等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性;利用一维粒子模拟程序分析了激光沿着靶传播过程中在不同位置的受激拉曼散射,以及激光强度和等离子体密度对受激拉曼散射不稳定性的影响;发现激光强度增强和等离子体密度的增加(1/4临界密度内)均能够促进受激拉曼散射的发展.研究结果可为点火试验的设计提供参考. 崔春红 张秋菊关键词:受激拉曼散射