非均匀等离子体通道中的激光驱动电子加速

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2、张格ＺｈａｎｇＲｏｎｇＭａｙ，２０１６？美金巧目：国家自然科学基金（批准号：、１１２７４２５５，１１３０５１３２，１１４７５０２７）巧等学校博±学科点专项科研基金（批准号：２０１３６２０３１１０００１）资助巧巧郑重声明本人的学位论文是巧导师携导下独立撰寫并完成的，学位论文没巧魏窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范巧侵权行为．否则，，本人愿感承瓶由此而产生的法律责任和法律滴梁特此郑麗声明。学位论文作者）：（签名ｉ德王年６月／曰学位论文使用授权书本论文作者完全了解学校关于保存、使用学位论文的管理知法及规定，即学校有枚保留

3、并向圈家有关部口或机构送交论文的奠印件和电子版。，允许论文被査阅和借阅，接受社会监督本人授权西北师范大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数？据库和收录到《中閒膊±／硕尘学位论文全文数据库》进行信息服务，也可Ｗ采用影印、缩印或巧描等复制乎段保存或汇编本学位论文。一／ＤＨ年＾本论文提交□当年／□年／□两年八后，同意发布。一若不选填则视为年Ｗ后同意发布。。注：保密学位论文，在解密后适用于本授权书作者答名；杂後导师签名：山＜年＾月／円《西北师范大学硏究生学位论文作者信息论文题目非均匀等离子体通道中的激光驱动电子加速姓名张格学

4、号２０１３２０１２２７专业名称理论物理答辩日期２０１６．０５联系电话Ｅｍａｉｌ＿通信地址（邮编）：备注：摘要强激光场物理及其相关前沿新方向是现代物理学引起人们广泛关注的重要课题。高次谐波和阿秒脉冲的产生、强激光在大气中长距离传输和应用、强激光驱动产生超高梯度电子和离子加速、新型光源（从太赫兹福射到伽马射线）产生、快点火激光核聚变和其他新型激光聚变概念等等都获得了极大关注。激光和等离子体的相互作用在基础研究，方面和技术应用范畴中都得到了极大并岛广泛的应用，。近年来随着超短超强激光脉冲技术的发展，利用超短超强激光和等离子体相互作用来实现电子

5、加速的为案也取得了臣大的进展。激光和等离子体的相互作用有非常多的应用，比如说Ｘ射线的产生．，离子的加速等等：激光尾场加速器，激光拍波加速器Ｗ及有质动力加速，并且。主要的加速方式有电子的能量可Ｗ达到接近ＧｅＶ数量级。然而对于较长的激光脉冲，尾场机制的效果不再显著。因此提出了等离子体通道的方法。本文主要讨论了在非均匀的等离子体通道中激光驱动电子的加速。一第章主要介绍了等离子体Ｗ及激光的基本概念、特征Ｗ及它们在物理学中的应用。着重介绍了激光与等离子体相互作用的研究方法和等离子体通道的产生Ｗ及研究方法。二二第章主要研究了在维非均匀平面等离子体通道中，被平面电磁波福射的

6、单电子的动力学行为。从基本方程的理论推导Ｗ及运算出发，我们得到了描述电子运动的动力学方程组。通过调节非均匀密度分布函数的参数得到了不同类型非均匀分布对电子运动一方程的影响，。进步通过数值求解电子在通道中的运动方程组得到了电子在不同类型的非均匀分布中的能量振荡图，Ｗ及电子的不稳定区域图。我们讨论了兰＿种不同的非均匀电荷密度的分布，分别是：线性非均匀密度分布，抛物非均匀密度分布Ｗ及余弦非均匀密度分布，。我们发现在平面非均匀等离子体通道中电子加速的不稳定性Ｗ及电子的能量获得是由激光的极化角和等离子体通道的非均匀参数共同调制。也就是说我们可Ｗ通过调制激光的极化角和等离

7、子体通道的非均匀性，从而缩短电子加速的亂离并宜使电子在非均匀等离子体通道获得更多能量。第Ｈ章主要研究了电子在非均匀的柱形等离子体通道中，被平面电磁波福射的单电子的动力学行为。通过对基本方程的理论推导Ｗ及运算，我们得到了描述电子运动的动力学方程组和电子退相率的方程。并通过调节非均匀密度分布函数的参数，得到了非均匀等离子体通道和均匀等离子体通道的区别，Ｗ及不同类型非均匀分布对电子运动方程的