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激光场相速分布与激光加速电子.pdf

上传人:zhangkuan14313 2015/10/27 文件大小:0 KB

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激光场相速分布与激光加速电子.pdf

文档介绍

文档介绍:摘要近轴近似可以很好地描述激光场中相速度的分布。、/力/在激光极化效应方面,本文通过对电子在线偏振脉冲激光场的非弹性速电子的原因一一电子的速度总小于光波相速度,则电子和平面波之间总我们对电子在强激光场中的动力学行为进行了详细的研究。并提出了两方面,第一是研究激光偏振方向ɑв对强脉冲激光加速电子的发,从解析和数值模拟两方面对奈锢砘斫辛搜芯俊散射过程的计算模拟,研究了电子在强激光场中非弹性散射及加速效应与激光偏振方向之间的变化规律。结果发现,在激光场强/时,电子的最大出射能量几乎与激光的偏振方向无关,这与传统的有质动方向;尤其是在缱佑爰す獬〉哪芰拷换磺苛业厥芗す獾钠穹向影响,在激光偏振平面入射的电子有可能被激光剧烈加速,并获得表明传统的有质动力势模型己不适合描述此时激光与电子的相互作用。在激光加速电子机制方面,本文首先分析了平面波为什么不能有效加不可避免地存在着相滑移,经过一定距离后电子必然会从加速相位滑移到空中传播的聚焦光束存在低相速度区,低相速度区主要分布距焦平面几个长度,距光轴径向距离为腰宽的外侧。在此区域波的相速艘可以小于真空光速4送舛杂诰劢构獬。艽嬖谧诺绯〉淖菹蚍至俊U饬礁特点,即小于牡拖嗨俣燃白菹虻绯》至浚沟谜庖磺蚶嗨朴谕ǔO一种新的激光在真空中加速电子的机制1韭畚亩郧考す獬〖铀俚缱犹匦匝芯康墓毕字饕S影响,第二部分,也是本论文的主要部分,由光场的结构特性出力势模型相一致的;当口。保缱拥某錾淠芰砍氏忠览涤诩す獾钠的净能量,而垂直与激光偏振平面入射的电子与激光的能量交换很小。这减速相位从而失去在加速相中得到的能量。然后从光束的结构出发,给出了高斯光场的等效相速度分布。指出由于光场的衍射效应,在真性加速器的波导管中的情况,即沣入这一区间的快电子有可能长时间被俘获在波的加速相并被加速到很高的能量。最后我们又采用了高阶修正的描述对激光场中的相速度分布进行了修正,我们指出在激光束腰宽。褰仔拚牟糠质强梢院雎缘模》\/一●
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苎二兰童——展【沟眉す獾墓β视辛说诙畏稍荆锏搅诵痰牧考叮⒄騊第一章引言强度痬叱隽税偻虮叮苍对洞笥诨那庠幽诘绯年激光诞生以来,激光技术得到了迅猛发展,尤其是其中经历的两次再进行放大,这样光脉冲就能有效地从高增益介质中取得能量,最后再将放大,在年又进~步达激光场中,激光的电场达到了./贤ǔ<铀倨髦械募铀俚绯盫/。在这样强的激光场中,其磁场强度达到譬。由此产生了许多新的研究方向,如高次谐波的产生,】,等离子体激光加速【,硬湎叩牟鶾,】,“快点:”惯性约束聚变【,鹊取速电子,发展新型的高加速梯度的激光加速器,使得高能加速器的尺寸及造价大大减少是科研工作者共同关心的问题俊R虼搜芯考す饧铀俚缱拥奶匦院飞跃,将激光的能量提高了近十个量级5谝淮畏稍臼橇甏缙诘牡际鹾退<际醯牟す獾墓β蚀覭∥达到了的量级。在其后的二十年中,由于量级激光的非线性损伤效应,激光功率的提高变得缓慢。直到八十年代中期的啁啾脉冲放大技术:猵进。所谓际酰褪前殉碳す饴龀逶谡箍砥髦欣┱钩珊芸淼穆龀澹缓了的光脉冲压缩,得到了超短超强的激光脉冲。年美国列弗莫尔实验室得的激光其聚焦强度已经达到了,~考兜募す饪赏诮┠昴诨竦肹。如此强的激光具有很多以往在实验室内无法获得的特性。如在强度为,激光的光压大于,/按笃埂5缱釉谡庋那砍≈姓竦茨芰看锏搅薎,其速度接近光速,加速度可达随着高能物理的发展,对加速器的能量要求越来越高,加速器建造的规模和经费也飞速增长,现代大型加速器的线度达到几十公里,其建造费用达到几十亿美元以上。因此人们很自然地想到能否利用激光场存在的超高电磁场来加机制的工作变得非常有意义。的发,而痗到了/
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子的电量和质量,∞是激光的圆频率,羌す獾牡绯∏慷龋珽和口。的关系是ד/故且裕產5ノ坏募す獠ǔぃ珽的单位是痗窒蟊砻鞯缱幽艽蛹す獬≈谢竦酶叽颎的能量,但对激光的强度要本论文谌将从理论和数值模拟