超强激光脉冲与薄箔相互作用中的时间相关高能质子加速与标度律
等离子体物理
2009-11-13 v1 流体动力学
摘要
本文提出了一个两相模型来预测超强激光-箔相互作用中产生的质子束的最大能量，其中等离子体膨胀在激光辐照期间为等温膨胀，在激光结束后为绝热膨胀。该模型纳入了超强激光-固体相互作用中的热电子再循环效应，并由随时间变化的热电子密度连续描述。考虑了电子在再循环和横向扩散时电子密度的稀释效应。利用该模型，得到了最大离子能量的标度律，并获得了标度系数对激光强度、脉冲持续时间和靶厚度的依赖关系。预测了一些有趣的结果：绝热膨胀是离子加速的重要过程，不可忽略；总加速时间约为激光脉冲持续时间的10-20倍；激光强度越大，最大离子能量对聚焦半径变化越敏感，等等。
引用
@article{arxiv.0812.0719,
title = {Time-dependent energetic proton acceleration and scaling laws in ultra-intense laser pulses interactions with thin foils},
author = {Yongsheng Huang and Yuanjie Bi and Yijin Shi and Naiyan Wang and Xiuzhang Tang and Zhe Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0719},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 4 figures, submitted to PRE