热Weibel不稳定性诱导的磁场与激光电离等离子体中的线性尾波共存
等离子体物理
2024-02-22 v1
摘要
当中等强度、几皮秒长的激光脉冲电离气体产生欠稠密等离子体柱时，自调制不稳定性可以激发线性相对论等离子体波或尾波，这可能有助于在短距离内将外部注入的电子或正电子多束加速到高能量。同时，由于电离等离子体电子的各向异性温度分布，Weibel不稳定性可以在几皮秒时间尺度上在整个等离子体中自生磁场。在本文中，我们首先通过模拟表明这两种效应确实在等离子体中在空间和时间上共存。利用我们的模拟，我们初步估计了由于Weibel磁场导致的外部注入束的横向发射度增长。然后，我们展示了一个实验的结果，该实验使我们能够使用超短相对论电子探针束测量磁场的时空演化。Weibel不稳定性诱导磁场的拓扑结构和寿命与模拟结果合理一致。
引用
@article{arxiv.2402.13493,
title = {Thermal Weibel instability induced magnetic fields co-exist with linear wakes in laser-ionized plasmas},
author = {Yipeng Wu and Audrey Farrell and Mitchell Sinclair and Chaojie Zhang and Irina Petrushina and Navid Vafaei-Najafabadi and Marcus Babzien and William Li and Igor Pogorelsky and Mikhail Polyanskiy and Mikhail Fedurin and Karl Kusche and Mark Palmer and Ken Marsh and Chan Joshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13493},
year = {2024}
}