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激光反射作为多皮秒激光-等离子体相互作用中直接激光加速的催化剂

DOI：10.1063/1.5129054 期刊：Physics of Plasmas 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 我们证明，在相对论性多皮秒激光入射固体密度靶形成的预等离子体中，激光反射会催化超准静态电子的产生。一维粒子模拟显示，高能电子产生通过两个阶段的直接激光加速实现：初始的随机反向阶段和最终的非随机正向阶段。由反射激光脉冲驱动的初始随机阶段提供了使最终阶段非随机化所需的预加速。通常被认为会增强随机加热的静电势能增益仅起次要作用。该机制与涉及多皮秒激光-等离子体相互作用的应用直接相关。
作者： K. Weichman，A. P. L. Robinson，F. N. Beg，A. V. Arefiev
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光反射在多皮秒激光-等离子体相互作用中作为直接激光加速催化剂的角色。

研究成果

该研究表明，在多皮秒激光-等离子体相互作用中，激光反射可作为超超相对论电子产生的催化剂。高能电子的产生通过两个阶段的直接激光加速实现：初始的随机反向阶段和最终的非随机正向阶段。由反射激光脉冲驱动的初始随机阶段提供了使最终阶段实现非随机性所需的预加速。该机制与涉及多皮秒激光-等离子体相互作用的应用直接相关。

研究不足

该研究仅限于一维模拟，可能无法完全捕捉高维效应（例如临界密度表面处等离子体反射率的降低）。采用静止离子和半无限激光脉冲的做法也可能引入现实场景中不存在的人为条件。

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