超短超强方位偏振光对离子的压缩与加速
等离子体物理
2024-03-29 v1
摘要
提出了一种利用方位偏振(AP)光的高效等离子体压缩方案。AP光具有环状强度分布，使其能够在很宽的参数范围内压缩并将离子向光轴加速。当光强达到 的相对论区域，且等离子体密度低于临界密度时，质子可被光形成的环形孤子压缩并加速。孤子的膨胀过程可以用雪犁模型很好地描述。三维(3D)粒子模拟(PIC)表明，在孤子区域内，尽管离子密度超过临界密度的十倍，其能量相对较低，不足以高效产生中子。当光强增加到 ，且等离子体密度为临界密度的数十倍时，在钻孔(HB)过程中，紧聚焦的AP光可将氘离子压缩至数千倍临界密度，并同时加速至MeV量级。这一过程比孤子区域剧烈得多，可在几个光周期内产生多达 个中子。此外，在随后的束靶阶段，估计中子产额可超过 。最后，我们与径向偏振(RP)光的结果进行了比较，以考察光偏振的影响。
引用
@article{arxiv.2403.19133,
title = {Compression and acceleration of ions by ultra-short ultra-intense azimuthally-polarized light},
author = {Da-Chao Deng and Hui-Chun Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19133},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 8 figures