强度调制宽带激光脉冲驱动的双等离子体衰变不稳定性产生的反常热电子

我们研究了由频率 $\Delta \omega_m$ 调制的强度调制激光脉冲所驱动的双等离子体衰变(TPD)不稳定性产生的热电子。我们的主要关注点在于 $\Delta \omega_m$ 与 TPD 增长率 $\gamma_0$ 同量级( $\Delta \omega_m \sim \gamma_0$)的情形,这对应于用于抑制 TPD 的中等激光频率带宽。在完全动力学粒子网格模拟中,通过激光波场的基本双色方案方便地建模 $\Delta \omega_m$,我们证明了 TPD 模与热电子的能量在频率 $\Delta \omega_m$ 下呈现间歇性演化,特别是当 $\Delta \omega_m \sim \gamma_0$ 时。由于动态的 TPD 行为,热电子能量与入射激光能量之比 $f_{hot}$ 随 $\Delta \omega_m$ 显著变化。虽然在大的 $\Delta \omega_m$ 极限下 $f_{hot}$ 随 $\Delta \omega_m$ 增大而如预期显著下降,但当 $\Delta \omega_m$ 低于特定阈值频率 $\Delta \omega_c$ 时,它反常地超过了具有相同平均强度的单频入射激光脉冲的热电子能量比。我们发现该阈值频率主要取决于 $\gamma_0$ 和等离子体波碰撞阻尼率,对密度标度长度的敏感性相对较低。我们建立了一个标度模型来描述 $\Delta \omega_c$ 与激光等离子体条件的关系,使我们的发现有可能推广到更复杂和真实的场景。