激光驱动激波加速与离子湍流的 Vlasov 模拟
等离子体物理
2016-03-23 v2
摘要
我们提出一项 Vlasov（即动理论欧拉）模拟研究，考察强激光与过密等离子体相互作用所激发的非线性无碰撞离子声激波与孤子。使用 Vlasov 代码避免了低粒子统计问题，并得以验证粒子网格（particle-in-cell）结果。为确保相对论 regime 下的电荷守恒，我们对 Vlasov 方程数值积分的分裂方法实施了一个简单的原创修正。我们表明离子分布受到由激光-等离子体相互作用面产生的相对论性“快”电子束团所驱动湍流发展的影响。这导致在初始冷等离子体中激波前出现离子反射，而此类等离子体原本预期仅传播无离子反射的孤子解。我们给出一个简单的解析模型，将湍流的发生描述为离子密度与快电子电流的非线性耦合，并考虑了相对论电子束团的脉冲性质。
引用
@article{arxiv.1507.08585,
title = {Vlasov simulation of laser-driven shock acceleration and ion turbulence},
author = {Anna Grassi and Luca Fedeli and Andrea Sgattoni and Andrea Macchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.08585},
year = {2016}
}