刘会亚 1康宁 1,*冀胜哲 1赵耀 1[ ... ]雷安乐 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
高功率激光与等离子体相互作用(LPI)产生的超热电子能谱与空间分布是激光惯性约束聚变(ICF)中评估预热增熵、优化靶参数设计的关键依据,因此是研究上的重要内容。基于神光Ⅱ激光装置,研究了不同条件的激光与碳氢平面靶作用产生超热电子的能谱与空间分布。实验结果表明,超热电子能谱符合麦克斯韦分布,拟合温度处于30~65 keV范围,靶前方向得到的超热电子温度和强度均高于靶后方向。在靶后方向探测到的超热电子空间分布近似高斯分布,峰值方向在靶背法线方向。靶前散射光谱上有较强的对流受激拉曼散射(SRS)信号及具有双峰分布特点的双等离子体衰变(TPD)信号。理论结合实验数据分析表明,在高温大尺度等离子体条件下,SRS产生的超热电子相比TPD占据主导地位。此外,分析了由SRS产生的电子等离子体(EPW)波加速的电子动能与散射光波长的关系,发现加速后电子的动能随着散射光波长的增加而增加,与实验结果相符。
激光技术: 惯性约束聚变 超热电子 受激拉曼散射 双等离子体衰变 
中国激光
2021, 48(23): 2308001
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Key Laboratory for Laser Plasmas (MoE), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Collaborative Innovation Center of IFSA (CICIFSA), Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
4 SUPA, Department of Physics, University of Strathclyde, Glasgow G4 0NG, UK
5 Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
6 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Absolute instability modes due to secondary scattering of stimulated Raman scattering (SRS) in a large nonuniform plasma are studied theoretically and numerically. The backscattered light of convective SRS can be considered as a pump light with a finite bandwidth. The different frequency components of the backscattered light can be coupled to develop absolute SRS instability near their quarter-critical densities via rescattering process. The absolute SRS mode develops a Langmuir wave with a high phase velocity of about $c/\sqrt{3}$ with $c$ the light speed in vacuum. Given that most electrons are at low velocities in the linear stage, the absolute SRS mode grows with very weak Landau damping. When the interaction evolves into the nonlinear regime, the Langmuir wave can heat abundant electrons up to a few hundred keV via the SRS rescattering. Our theoretical model is validated by particle-in-cell simulations. The absolute instabilities may play a considerable role in the experiments of inertial confinement fusion.
laser plasma interactions stimulated Raman scattering two plasmon decay instability hot electron 
High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(1): 01000e20
作者单位
摘要
1 鲁东大学物理与光电工程学院, 山东 烟台 264025
2 鲁东大学信息与电气工程学院, 山东 烟台 264025
基于紧聚焦条件下的矢量衍射理论推出了一个解析解形式的环半径公式,利用此公式设计得到的二元相位波带片可以使入射光的紧聚焦区域呈现轴向双焦点分布。并且,公式中的两个焦点的轴向距离和环半径直接相关,可以设计一系列的具有不同轴向距离的二元相位波带片,用来调制高数值孔径物镜,使其产生轴向可调的双焦点。以径向偏振贝塞尔-高斯光束为例,数值模拟了在不同轴向偏移距离的二元相位波带片的调制下的紧聚焦场的空间强度分布。数值模拟结果表明,基于此类二元相位波带片可以成功地实现轴向距离可调的双焦点。此外,利用一些具有特殊轴向距离的二元相位波带片,还可产生“光泡”与“光针”等特殊的紧聚焦场分布。因此,此类二元相位波带片有望应用于微粒子的动态操控与捕获。
衍射 二元相位波带片 紧聚焦 径向偏振光 
光学学报
2015, 35(3): 0305003

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