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相对论强激光与近临界密度等离子体相互作用的质子成像

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李曜均, 岳东宁, 邓彦卿, 赵旭, 魏文青, 葛绪雷, 远晓辉, 刘峰, 陈黎明. 2019: 相对论强激光与近临界密度等离子体相互作用的质子成像, 物理学报, 68(15): 86-93. doi: 10.7498/aps.68.20190610
引用本文: 李曜均, 岳东宁, 邓彦卿, 赵旭, 魏文青, 葛绪雷, 远晓辉, 刘峰, 陈黎明. 2019: 相对论强激光与近临界密度等离子体相互作用的质子成像, 物理学报, 68(15): 86-93. doi: 10.7498/aps.68.20190610
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Li Yao-Jun, Yue Dong-Ning, Deng Yan-Qing, Zhao Xu, Wei Wen-Qing, Ge Xu-Lei, Yuan Xiao-Hui, Liu Feng, Chen Li-Ming. 2019: Proton imaging of relativistic laser-produced near-critical-density plasma, Acta Physica Sinica, 68(15): 86-93. doi: 10.7498/aps.68.20190610
Citation: Li Yao-Jun, Yue Dong-Ning, Deng Yan-Qing, Zhao Xu, Wei Wen-Qing, Ge Xu-Lei, Yuan Xiao-Hui, Liu Feng, Chen Li-Ming. 2019: Proton imaging of relativistic laser-produced near-critical-density plasma, Acta Physica Sinica, 68(15): 86-93. doi: 10.7498/aps.68.20190610
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相对论强激光与近临界密度等离子体相互作用的质子成像

  • 上海交通大学物理与天文学院, 激光等离子体教育部重点实验室, 上海 200240;上海交通大学, IFSA 协同创新中心, 上海 200240

  • 上海交通大学物理与天文学院, 激光等离子体教育部重点实验室, 上海 200240;上海交通大学, IFSA 协同创新中心, 上海 200240;中国科学院物理研究所, 北京 100190

Proton imaging of relativistic laser-produced near-critical-density plasma

  • 摘要: 近临界密度是激光等离子体相互作用中能量吸收和高能电子产生的重要等离子体参数区间.利用激光加速产生的质子束作为电磁场探针,研究了超强激光与近临界密度等离子体相互作用产生的等离子体结构及其时间演化.实验发现,初始均匀分布的质子束穿过近临界密度等离子体后分裂为两个斑.两个质子束斑的间距随着作用时间先增大后减小.并且两个束斑呈不对称分布.分析认为,幅度约为109 V/m的不对称分布瞬变电场是产生质子束偏折和分裂的主要原因.粒子模拟的结果也验证了这一解释.该研究对激光尾场电子加速、离子加速、惯性约束聚变快点火方案研究等有一定的参考价值.
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相对论强激光与近临界密度等离子体相互作用的质子成像

  • 上海交通大学物理与天文学院, 激光等离子体教育部重点实验室, 上海 200240;上海交通大学, IFSA 协同创新中心, 上海 200240
  • 上海交通大学物理与天文学院, 激光等离子体教育部重点实验室, 上海 200240;上海交通大学, IFSA 协同创新中心, 上海 200240;中国科学院物理研究所, 北京 100190

摘要: 近临界密度是激光等离子体相互作用中能量吸收和高能电子产生的重要等离子体参数区间.利用激光加速产生的质子束作为电磁场探针,研究了超强激光与近临界密度等离子体相互作用产生的等离子体结构及其时间演化.实验发现,初始均匀分布的质子束穿过近临界密度等离子体后分裂为两个斑.两个质子束斑的间距随着作用时间先增大后减小.并且两个束斑呈不对称分布.分析认为,幅度约为109 V/m的不对称分布瞬变电场是产生质子束偏折和分裂的主要原因.粒子模拟的结果也验证了这一解释.该研究对激光尾场电子加速、离子加速、惯性约束聚变快点火方案研究等有一定的参考价值.

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