啁啾控制的指数型激光脉冲在低密度等离子体中的尾波激发
等离子体物理
2026-05-01 v1 计算物理
摘要
利用约化相对论流体泊松模型，并结合全相对论粒子网格（PIC）模拟，研究了啁啾激光脉冲驱动的等离子体尾波场的激发。该研究考虑了在低密度等离子体中传播的指数、线性、二次及无啁啾相位调制激光驱动器。控制方程的数值解表明，由于脉冲包络内的非线性相位变化，指数啁啾产生的尾波场振幅相较于多项式和无啁啾情况有所增强。在相同等离子体和激光参数下进行的准圆柱PIC模拟验证了分析预测。模拟揭示了强烈的啁啾依赖型尾波场修正，正啁啾脉冲产生的峰值加速场超过58 GV/m，并伴随显著的密度压缩和增强的电子动量增益。这些结果表明，指数啁啾为控制尾波场强度和改进基于等离子体的粒子加速提供了一种有效机制。
引用
@article{arxiv.2604.27799,
title = {Chirp-controlled plasma wake excitation by an exponential laser pulse in underdense plasma},
author = {Ajit Kumar Kushwaha and Dinkar Mishra and Shivani Aggarwal and Saumya Singh and Bhupesh Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27799},
year = {2026}
}