利用相干渡越辐射诊断快电子输运
等离子体物理
2023-06-07 v1
摘要
在高能量密度物理中，过密等离子体中的快电子输运至关重要。然而，在实验中诊断快电子输运具有挑战性。本文中，我们利用二维和三维第一性原理粒子在胞(PIC)模拟，研究了快电子在靶后表面产生的相干渡越辐射(CTR)。在我们的模拟中，使用新开发的高阶隐式 PIC 代码，在两种不同情形下模拟了密度为 2.7 g/cc 的铝靶。与包含碰撞和电离效应的真实模拟相比，未考虑碰撞和电离效应的人工模拟显著低估了电子束在靶中输运时的能量损失，从而无法描述靶后表面电子束产生的 CTR 的完整特征。真实模拟表明，CTR 的直径随靶厚度增加而增大。这归因于高通量快电子由于欧姆加热和碰撞阻力而产生的协同能量损失，即使固体靶厚度仅相差数微米，这种损失也相当显著。特别地，当诊断位置固定时，我们发现 CTR 的强度分布也是时间的函数，其直径随时间增大。由于 CTR 的直径与穿过靶后表面的电子速度有关，我们的发现可作为一种新工具来诊断固体密度等离子体表面附近的电子能谱。
引用
@article{arxiv.2305.06666,
title = {Diagnosis of Fast Electron Transport by Coherent Transition Radiation},
author = {Yangchun Liu and Xiaochuan Ning and Dong Wu and Tianyi Liang and Peng Liu and Shujun Liu and Xu Liu and Zhengmao Sheng and Wei Hong and Yuqiu Gu and Xiantu He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.06666},
year = {2023}
}
备注
accepted by New Journal of Physics