啁啾激光等离子体相互作用加速电子模拟研究

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1、分类号：ＴＮ２４单位代码：１０２２０密级：八／以户＞《ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．一－－，：－硕：Ｊ：研究生学位论文Ｌ－、．？．善：－；；法：论文题目：嗎晰激光等离子体相互作用加速电子模拟研究：硕壬生ＭＭ：罗伟呂＂教棱指导教师化器科学与技术：学科专业研究方向：化电检测及信息处理技术２０１６年５月２３日‘Ｌｉ‘．－．：■．．，Ｖ，心＾、护＾；，；．廣；；却；－ｙ＇－

2、Ｉ￣■？．ｉ．？？＇Ｉ．．学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研巧工作及取得的研究成果，除，本论。据我所知文中已经注明引用的内容外文不包含其他个人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研巧ｋ出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：裹始日期；以Ｖ与学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留。、使用学位论文的规定学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许

3、论文被查阅和借、阅，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。．学位论文作者签名；论文指导教师签名：ｙ＾每个指导小组成员签名：必ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringSimulationResearchonChirpedLaserP

4、lasmaElectronAccelerationCandidate:HuangYingTutor:LuoWeiSpecialty:ScienceandTechnologyofInstrumentationsDateoforalexamination:23rdMay,2016University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文啁啾激光等离子体相互作用加速电子模拟研究摘要最近20年来，随着超短超强激光技术的发展，激光功率、强度、品质等都得到了极大

5、的提高，这使得激光等离子体物理的研究进入了相对论甚至强相对论激光物理领域。在强场激光物理研究领域中，采用激光驱动电子和离子加速是一个极其重要的研究方向。近几年，各种加速机制的不断发展已经向人们证实了获得高品质的高能电子束的可能性。激光加速电子通常采用低密度等离子体，不受限于射频腔材料的电离击穿，加速梯度大，可以实现小型台式化的高能加速器。随着强激光驱动高能粒子产生与加速的研究进展，新的加速器技术的发展将带来科学研究的革命性变化，在国民经济的发展中也将会起到举足轻重的作用。本文采用一维的粒子模拟(Pa

6、rticle-In-Cell,PIC)程序MLPIC++对啁啾脉冲激光与等离子体相互作用加速电子的过程进行了数值模拟。研究了线性啁啾脉冲参数对加速结果的影响，结果显示在合适的啁啾脉冲参数条件下能够有效地加速等离子体中的电子，获得高品质的电子束流。另外，本文还对两束对向的啁啾脉冲激光与等离子体相互作用过程进行了研究，通过改变其中一束激光的波形、偏振、强度，进而研究激光参数对激光等离子体电子加速的影响。通过模拟发现，当激光脉冲参数选择合适时（尤其是两束激光脉冲之间的相对强度）能够有效地提高加速得到的电子

7、束流的品质。通过本文的模拟研究，获得了单能性好、能量高、强度好的理想电子束流，找到了一组优化的实验方案，从而为激光等离子体电子加速实验研究提供了一定的参考。关键词：啁啾脉冲激光，等离子体，电子加速，超强激光II东北石油大学硕士研究生学位论文SimulationResearchonChirpedLaserPlasmaElectronAccelerationABSTRACTDuringlast20years,withthedevelopmentofultrashortlasertechnology,la

8、serpower,strength,qualityandsoonhavebeengreatlyimproved,whichmakeslaserplasmaphysicsresearchintothetheoryofrelativityevenstrongerrelativisticlaserphysics.Inthestrongfieldresearchoflaserphysics,laser-drivenparticleaccelerationisanextreme