库仑碰撞对超强短脉冲激光驱动薄箔靶中静电冲击波动力学的影响
等离子体物理
2020-07-31 v3
摘要
我们利用粒子网格模拟，数值研究了库仑碰撞对高-、固体密度氢化铯和铜靶中离子动力学的影响，这些靶被高强度（）、超短（）、圆偏振激光脉冲辐照。碰撞显著增强了电子加热，从而强烈提高了激光-等离子体相互作用中发射的冲击波速度。在氢化铯靶中，两种离子种类间的碰撞将质子加热至温度。然而，与先前工作（A.E. Turrell etal., 2015 Nat. Commun. 6, 8905）相反，该过程仅在上游发生，这是由于近乎完全的质子反射。这一差异归因于处理稠密/冷等离子体中碰撞的不同模型。在铜靶情况下，离子反射可作为一个自放大过程启动，实现自举。之后，反射离子与上游离子间的碰撞显著加热这两群离子。当将脉冲持续时间增至时，冲击波前更清晰地与激光活塞解耦，因此可在无激光直接干扰下研究。早期形成的冲击波表现出流体动力学与静电冲击波两者的典型性质，包括离子反射。在晚期，观察到冲击波演化为流体动力学爆炸波。
引用
@article{arxiv.2002.10935,
title = {Collisional effects on the electrostatic shock dynamics in thin-foil targets driven by an ultraintense short pulse laser},
author = {Andréas Sundström and Laurent Gremillet and Evangelos Siminos and István Pusztai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10935},
year = {2020}
}