强激光等离子体中质子加速的新机制

• 作者: 郝东山
• 来源期刊: 激光技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光物理 等离子体 超强激光 质子加速 等离子体模拟方法 多光子非线性Compton散射
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 激光物理与激光器件
• 页码范围: 653-656
• 分类号: O539
• 字数: 1893字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.020

摘要

为了研究等离子体中Compton散射对靶背法向方向加速质子的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和等离子体模拟方法,对Compton散射下等离子体中的质子加速进行了理论分析和数值模拟,提出了将入射光和Compton散射光作为在等离子体靶表面处形成的静电场加速质子的新机制,得到了质子加速的一些重要数据.结果表明,Compton散射使等离子体内产生的高能电子数增加,高能电子靶表面上所产生的静电场增强,从而使质子获得更高的加速能量;散射使静电场增强效应,有效地补偿了因激光调制不稳定性增强而造成电子在向等离子体输运过程中的能量损失,从而使质子从平缓密度标长等离子体中获得的加速能量高于从陡峭密度标长等离子体中获得的加速能量.因此,采用Compton散射下的平缓密度标长等离子体加速质子较为理想.