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基于半解析自洽理论研究相对论激光脉冲驱动下阿秒X射线源的产生

王少义 谭放 吴玉迟 范全平 矫金龙 董克攻 钱凤 曹磊峰 谷渝秋

基于半解析自洽理论研究相对论激光脉冲驱动下阿秒X射线源的产生

王少义, 谭放, 吴玉迟, 范全平, 矫金龙, 董克攻, 钱凤, 曹磊峰, 谷渝秋
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  • 发展了一种描述相对论激光脉冲与稠密等离子体相互作用产生阿秒X射线源的半解析自洽理论.该理论模型不仅可以获得等离子体界面的振荡轨迹、振荡面电场和磁场等物理参数,而且能够精确计算出激光脉冲驱动下阿秒X射线源的频谱,结果与粒子模拟程序一致.理论计算结果表明阿秒X射线源的辐射特性与等离子体界面随时演化过程相关,在周期量级激光场驱动下等离子体界面振荡振幅呈现中心不对称,通过改变激光场的载波包络相位实现对等离子体界面振荡的控制,获得准单阿秒X射线源.
      通信作者: 吴玉迟, wuyc@caep.cn
    • 基金项目: 国家重大科学仪器专项(批准号:2012YQ130125)、国家自然科学基金(批准号:11405159,11375161,11174259)、国家自然科学基金联合基金(批准号:U1630246)、中国工程物理研究院院长基金(批准号:2014-1-017)、中国工程物理研究院科技发展基金(批准号:2015B0401090)、重点实验室基金(批准号:9140C680302130C68242)和国家科技部重点研发计划(批准号:2016YFA0401100)资助的课题.
    [1]

    Bartels R A, Paul A, Green H, Kapteyn H C, Murnane M M, Backus S, Christov I P, Liu Y, Attwood D, Jacobsen C 2002 Science 297 376

    [2]

    Rundquist A, Durfee Ⅲ C G, Chang Z, Herne C, Backus S, Murnane M M, Kapteyn H C 1998 Science 280 1412

    [3]

    Kling M F, Siedschlag C, Verhoef A J, Khan J I, Schultze M, Uphues Th, Ni Y, Uiberacker M, Drescher M, Krausz F, Vrakking M J J 2006 Science 312 246

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    [5]

    Qiao B, Zepf M, Borghesi M, Geissler M 2009 Phys. Rev. Lett. 102 145002

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    [14]

    Zeng Z, Zheng Y, Cheng Y, Li R, Xu Z 2012 J. Phys. B 45 074004

    [15]

    Zhang Q, He L, Lan P, Lu P 2014 Opt. Express 22 13213

    [16]

    Wei P, Miao J, Zeng Z, Li C, Ge X, Li R, Xu Z 2013 Phys. Rev. Lett. 110 233903

    [17]

    Zhong H Y, Guo J, Zhang H D, Du H, Liu H X 2015 Chin. Phys. B 24 073202

    [18]

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    [19]

    Corkum P B 1993 Phys. Rev. Lett. 71 1994

    [20]

    Zhao K, Zhang Q, Chini M, et al. 2012 Opt. Lett. 37 3891

    [21]

    Dromey B, Zepf M, Gopal A, Lancaster K, Wel M S, Krushelnick K, Tatarakis M, Vakakis, Moustaizis S, Kodama R, Tampo M, Stoeckl C, Clarke R, Habara H, Neely D, Karsch S, Norreys P 2006 Nat. Phys. 2 456

    [22]

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    Pan K Q, Zheng C Y, He X T 2016 Phys. Plasma 23 023109

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    [26]

    Qur F, Thaury C, Monot P, Dobosz S, Martin P, Geindre J P, Audebert P 2006 Phys. Rev. Lett. 96 125004

    [27]

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    [28]

    Li K, Zhang J, Yu W 2003 Acta Phys. Sin. 52 1412 (in Chinese)[李昆, 张杰, 余玮2003物理学报52 1412]

    [29]

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    [30]

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    [31]

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    [32]

    Sanz J, Debale A, Mima K 2012 Phys. Rev. E 85 046411

    [33]

    Debale A, Sanz J, Gremillet L, Mima K 2013 Phys. Plasmas 20 053107

    [34]

    Debayle A, Sanz J, Gremiller L 2015 Phys. Rev. E 92 053108

  • [1]

    Bartels R A, Paul A, Green H, Kapteyn H C, Murnane M M, Backus S, Christov I P, Liu Y, Attwood D, Jacobsen C 2002 Science 297 376

    [2]

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-18
  • 修回日期:  2017-06-01
  • 刊出日期:  2017-10-05

基于半解析自洽理论研究相对论激光脉冲驱动下阿秒X射线源的产生

  • 1. 中国工程物理研究院, 激光聚变研究中心, 绵阳 621900;
  • 2. 中国工程物理研究院, 等离子体重点实验室, 绵阳 621900;
  • 3. 上海交通大学, 协同创新中心, 上海 200240
  • 通信作者: 吴玉迟, wuyc@caep.cn
    基金项目: 

    国家重大科学仪器专项(批准号:2012YQ130125)、国家自然科学基金(批准号:11405159,11375161,11174259)、国家自然科学基金联合基金(批准号:U1630246)、中国工程物理研究院院长基金(批准号:2014-1-017)、中国工程物理研究院科技发展基金(批准号:2015B0401090)、重点实验室基金(批准号:9140C680302130C68242)和国家科技部重点研发计划(批准号:2016YFA0401100)资助的课题.

摘要: 发展了一种描述相对论激光脉冲与稠密等离子体相互作用产生阿秒X射线源的半解析自洽理论.该理论模型不仅可以获得等离子体界面的振荡轨迹、振荡面电场和磁场等物理参数,而且能够精确计算出激光脉冲驱动下阿秒X射线源的频谱,结果与粒子模拟程序一致.理论计算结果表明阿秒X射线源的辐射特性与等离子体界面随时演化过程相关,在周期量级激光场驱动下等离子体界面振荡振幅呈现中心不对称,通过改变激光场的载波包络相位实现对等离子体界面振荡的控制,获得准单阿秒X射线源.

English Abstract

参考文献 (34)

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