从激光驱动质子束中测量的周期性调制追踪瑞利-泰勒不稳定性
等离子体物理
2024-09-24 v1 高能物理 - 实验
摘要
瑞利-泰勒(RT)不稳定性是由于不同密度的流体在密度梯度上相互作用的结果，在各种场景中都有发生。例如，在由高强度激光驱动的固体密度靶标离子加速过程中，预期会发生这种不稳定性，而且对加速过程至关重要。然而，理解 RT 不稳定性的动力学仍然必要，需要精密诊断工具，如 streak X射线摄影。本文报告了激光加速质子束能谱中周期性调制的实验观察。值得注意的是，理论模型和二维粒子-in-cell仿真结果与实验发现良好一致，表明该调制与由横向瑞利-泰勒类不稳定性诱导的周期性调制电子密度相关。此外，RT 不稳定性与离子加速之间的相关性为从调制质子谱中追踪 RT 不稳定性发展提供了解释。我们的结果表明，这是一种可能的诊断 RT 不稳定性演化的工具，可能对进一步理解加速机制以及优化激光驱动离子加速策略有所含义。
引用
@article{arxiv.2409.15034,
title = {Tracing Rayleigh-Taylor instability from measured periodic modulation in laser driven proton beams},
author = {Z. Liu and M. K. Zhao and P. L. Bai and X. J. Yang and R. Qi and Y. Xu and J. W. Wang and Y. X. Leng and J. H. Bin and R. X. Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.15034},
year = {2024}
}