本文選題：沖擊波加速　切入點(diǎn)：激光等離子體相互作用　出處：《物理學(xué)報(bào)》2015年10期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：沖擊波是天體物理觀(guān)測(cè)中常見(jiàn)的現(xiàn)象,其對(duì)粒子的加速被認(rèn)為是高能宇宙射線(xiàn)的來(lái)源.宇宙中沖擊波周?chē)嬖诤軓?qiáng)的磁場(chǎng),但人們對(duì)于此類(lèi)強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生放大過(guò)程的理解并不充分.本文利用二維粒子模擬程序研究了激光與磁化或者非磁化等離子體相互作用產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象,給出了沖擊波波前處磁場(chǎng)的產(chǎn)生放大特性.研究發(fā)現(xiàn),作用過(guò)程中的自生磁場(chǎng)可以?xún)?chǔ)存能量,從而進(jìn)一步加速電子;當(dāng)存在外加磁場(chǎng)時(shí),由沖擊波加速的電子和離子的能量都比同條件下非磁化等離子體的能量高;而且外加磁場(chǎng)藉由沖擊波放大倍數(shù)則與其值有極大關(guān)系.與天文觀(guān)測(cè)中推斷的磁場(chǎng)與背景磁場(chǎng)相比放大千倍這一研究結(jié)果的比較可以看出,天體沖擊波周?chē)艌?chǎng)放大主要是由局域內(nèi)生磁場(chǎng)導(dǎo)致的.
[Abstract]:Shock wave is a common phenomenon in astrophysical observation, and its acceleration of particles is considered to be the source of high energy cosmic rays. However, the generation and amplification of this kind of strong magnetic field is not well understood. In this paper, the shock wave caused by the interaction between laser and magnetized or unmagnetized plasma is studied by using a two-dimensional particle simulation program. The generation and amplification characteristics of magnetic field in front of shock wave are given. It is found that the in-situ magnetic field can store energy and further accelerate the electron, when there is an external magnetic field, The energy of electrons and ions accelerated by shock wave is higher than that of unmagnetized plasma under the same conditions. Moreover, the magnification of the external magnetic field by the shock wave is greatly related to its value. The comparison of the results of the study with the extrapolated magnetic field and the background magnetic field in astronomical observations shows that the magnification of the applied magnetic field is a thousand times greater than that of the background magnetic field. The amplification of the magnetic field around the shock wave is mainly caused by the local endogenous magnetic field.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室;北京應(yīng)用物理與計(jì)算數(shù)學(xué)研究所;魯東大學(xué)物理與光電工程學(xué)院;上海交通大學(xué)物理系激光等離子體教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11305013,11274152) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2013CBA01500) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助的課題~~
【分類(lèi)號(hào)】：P14

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1600389