具有外加种子磁场的相对论短脉冲激光-等离子体相互作用中强表面磁场的产生
等离子体物理
2020-12-02 v1
摘要
尽管等离子体常表现为抗磁性，我们证明：用嵌入靶横向种子磁场 的薄不透明靶受激光辐照，可触发在靶表面产生符号相反且强一个量级的磁场。当激光脉冲达到相对论强度时，发生强表面场产生，其源于穿过靶的激光加热电子的回旋运动电流以及冷电子的补偿电流。我们推导出该表面场产生的预测标度关系，，其中 为靶厚度， 为激光波长，并进行了 1D 和 2D 粒子在胞模拟以确认其在广泛条件下的适用性。我们还进一步证明，种子磁场与表面产生磁场均会对应用相关的等离子体动力学产生强烈影响，例如显著改变具有千特斯拉级种子磁场的 m 厚激光辐照靶的整体膨胀与离子加速。
引用
@article{arxiv.2007.08677,
title = {Strong surface magnetic field generation in relativistic short pulse laser-plasma interaction with an applied seed magnetic field},
author = {Kathleen Weichman and Alexander P. L. Robinson and Masakatsu Murakami and Alexey V. Arefiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.08677},
year = {2020}
}