超强激光脉冲与等离子体双层靶作用产生准单能质子束的研究

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1、分类号：０５３９单位代码：１０３３５１１密级：非涉密学号：２３６０７９博士学位论文＠中文论文题目：超强激光脉冲与等离子休双层靶作用产生准单能质子束的研究英文论文题目ｉｏｎｏｆＭｏａｏｅｎｅｒｇｅｔｉｃＰｒｏｔｏｎｓ：ＧｅｎｅｒａｔｆｒｏｍｔｈｅＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆＩｎｔｅｎｓｅＬａｓｅｒＰｕ－ｌｓｅｓｗｉｔｈＤｏｕｂｌｅｌａｙｅｒＰｌａｓｍａＴａｒｇｅｔ作者姓名：童晟飞指导教师：盛正卯教授专业名称：等离子体物理研究方向：激光与等离子休相互作用所在学系：物理学系论文提交日期２０１９

2、年１月超强激光脉冲与等离子体双层靶作用产生准单能质子束的研究⑩重表名论文作者签名：指导教师签名＾：３＾论文评阅人１：评阅人２：评阅人３：评阅人４：评阅人５：：答辩委员会主席－＾？委员１：去２：委员４奴３：委员委员４：委员５：戒ｆｅｌ參，：委员６２答辩日期：２０１８年１月１２日ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＭｏｎｏｅｎｅｒｇｅｔｉｃＰｒｏｔｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ－ｏｆＩｎｔｅｎｓｅＬａｓｅｒＰｕｌｓｅｓｗｉｔｈＤｏ

3、ｕｂｌｅｉａｖｅｒＰｌａｓｍａＴａｒｇｅｔ’Ａｕｔｈｏｒｓｓｉｎａｔｕｒｅ：ｇ＾＇＾’Ｓｕｅｒｖｉｓｏｒｓｓｉｎａｔｕｒｅ：ＳＬｐｇ＾ＥｘｔｅｒｎａｌＲｅｖｉｅｗｅｒｓ：ＥｘａｍｉｎｉｎｇＣｏｍｍｉｔｅｅＣｈａｉｒｅｒｓｏｎ：ｐＡ？ｖＷ＼ａ＾ＥｘａｍｉｎｉｎｇＣｏｍｍｉｔｔｅｅＭｅｍｂｅｒｓ：ｉ－ｆｏ＾－ｊ—￣￣＾Ｄａｔｅｏｆｏｒａｌｄｅｆｅｎｃｅ：Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１２ｔｈ２０１８，浙江大学研究生学位论文独创性声明胃本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

4、的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机一构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：〇名年■■丨２月１２日徽；２１学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等

5、复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：ｓ队１签字曰期：年月曰签字曰期丨２１２ｆ年月丨致谢诚挚感谢盛正卯老师和郁明阳老师在我就读博士期间对我的悉心指导和极大的帮助。感谢中心的陈骝老师，马志为老师，武慧春老师，肖湧老师，董家齐老师，还有各位前来学术交流的老师们，为我带来的启发。感谢张智猛师兄为我们提供的Ｏｐｉｃ程序，对于我们的研究工作功不可没。感谢聚变中心的谢华生、冯智晨、李振乾、邓志刚、杨磊、马瑞瑞、刘盼盼、张文敏、张威、王涛、赵忱、胡可、孟东霄、章晓海、卢斯戴罗、刘军伟、祝佳、闫艳飞、田利

6、平、陈磊、ＯｂａｙｄｕｒＲａｈｍａｎ等同学给予我的帮助。感谢中心为我们建造和维护的麒麟一号集群，为我们的研究提供了丰富的计算资源。感谢我的家人和朋友们在博士期间给予我的充分支持。Ｉ摘要高性能质子束具有广泛而重要的应用，如癌症治疗、质子照相、快点火聚变等而这，一些应用对质子束的品质有定的要求、，如峰值能量单能性、发散角、束流强度、能量转换效率等。传统的粒子加速器占用空间大，成本高，并且不能原位应用，而超强激光脉冲技术的发展为人们提供了一种基于激光与等离子体相互作用的新型粒子加速方案，具有小型化的优势，并且无需经过较长距离的传输，避免了传统粒子加速器在

7、传输中的发散问题，因此受到人们的关注并获得了很多研究成果。激光与等离子体的作用过程和结果会受到很多参数的影响，并且存在复杂的非线性过程，难以用传统的理论手段研究，而极高的实验成本也让人们无法对各种参数组合都进行实验。面对这些困难，大规模数值模拟的发展为我们提供了新的研究手段，也促进了激光驱动的质子加速研究的快速发展。“”本文通过本单位自主开发的二维全相对论的粒子模拟程序Ｏｐｉｃ进行研究工作