拍瓦激光驱动超快加热辐射等离子体的动力学
等离子体物理
2022-02-02 v1
摘要
相对论性拍瓦激光可在等容条件下将重金属加热至 keV 温度并几乎完全电离。高原子序数热等离子体发射大量硬 X 射线，充当 X 射线源，同时作为等离子体的冷却过程。该冷却过程可通过相互作用影响高能量密度等离子体的产生，然而其细节尚不清楚。X 射线能谱依赖于等离子体温度，因此研究辐射冷却效应颇具价值。本文借助包含库仑碰撞、电离与辐射过程的粒子模拟（particle-in-cell）方法，研究相对论激光辐照固体银箔的等容加热。我们在保持入射激光能量恒定的情况下，通过改变激光强度 进行参数扫描以检验冷却效应。主要由电阻加热的银等离子体在皮秒时间尺度内通过 keV X 射线发射耗散其能量。在恒定能量情形下，当激光强度小于 时，银箔的辐射功率与入射激光功率相当。靶内等离子体能量密度的演化随之受到抑制，由此在靶表面形成高度压缩的碰撞激波并向等离子体内传播。本文还给出了 keV 银等离子体的辐射能谱。
引用
@article{arxiv.2104.12973,
title = {Dynamics of ultrafast heated radiative plasmas driven by petawatt laser lights},
author = {K. Sugimoto and N. Iwata and A. Sunahara and T. Sano and Y. Sentoku},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.12973},
year = {2022}
}