本文關(guān)鍵詞：飛秒強激光誘導(dǎo)等離子體通道產(chǎn)生及其電子動能結(jié)構(gòu)的理論研究

  更多相關(guān)文章： 激光大氣傳輸 激光誘導(dǎo)等離子體通道 相空間分布 動能結(jié)構(gòu) 場致電離

【摘要】：當(dāng)飛秒強激光脈沖和原子分子相互作用時,會產(chǎn)生一系列非線性現(xiàn)象,包括場致電離,激光大氣中傳輸成絲,以及激光誘導(dǎo)等離子體通道產(chǎn)生等。本論文主要研究飛秒強激光脈沖與原子相互作用、強激光誘導(dǎo)等離子體的瞬時速度分布,以及飛秒強激光在大氣中形成的等離子體通道的電子動能結(jié)構(gòu)等。研究結(jié)果對于深入理解超快強激光在大氣中的傳播以及等離子體通道形成的機(jī)制具有較重要的理論意義,對于超快強激光的實際應(yīng)用,如激光導(dǎo)電、測距、以及延長等離子體通道壽命等,可提供有價值的參考。本文取得的主要進(jìn)展如下：1.激光原子電離過程的相空間分析基于含時薛定諤方程,本文采用Gabor變換技術(shù),從相空間角度研究了激光-原子相互作用的電離過程,其中面具函數(shù)的引入導(dǎo)致了系統(tǒng)的衰減或者耗散。在本論文的模擬中,系統(tǒng)的衰減被用于解釋激光誘導(dǎo)等離子體的產(chǎn)生。通過在計算區(qū)域的內(nèi)邊界處分別設(shè)置兩個類探測器的坐標(biāo)點,然后對以這兩點為中心的電子波包的逃逸成分做Gabor變換,得出了其動量分布,進(jìn)而得到了激光誘導(dǎo)等離子體的動能分布。2.激光誘導(dǎo)等離子體的瞬時速度分布本論文采用單電子追蹤的方法,將電子含時運動速度向速度空間投影,給出了場致電離誘導(dǎo)等離子體的瞬時速度分布形式。基于準(zhǔn)靜電場近似,通過求解電離速率方程得到脈沖包絡(luò)內(nèi)自由電子的密度。在激光場作用下,電子的速度分布反映了激光脈沖能量轉(zhuǎn)換情況。等離子體的存在使得激光脈沖后沿在傳播過程中能量被大量損耗,同時也導(dǎo)致激光脈沖形狀發(fā)生變化。為了使得分布函數(shù)更加平滑,本論文提出了一種分配方案,即同時考慮電子的含時速度對兩個相鄰格點的貢獻(xiàn)(具有不同的權(quán)重因子)�；诖怂俣确植�,計算了激光誘導(dǎo)等離子體的平均動能。3.激光大氣傳輸過程中的等離子體通道的動能結(jié)構(gòu)本論文提出了一種計算激光誘導(dǎo)等離子體動能結(jié)構(gòu)的方法,從而將兩個獨立的關(guān)于等離子體通道的研究領(lǐng)域聯(lián)系起來,即強激光在大氣中傳輸時形成的等離子體絲的擴(kuò)展及等離子體通道壽命的延長。在解一般非線性薛定諤方程的時候,重新引進(jìn)了激光電場的快速振蕩成分,并通過求解電子的運動方程,計算了依賴于電離時刻的電子動能。然后,以電離率作為權(quán)重因子進(jìn)行加權(quán),得到了等離子體通道的平均動能分布,即動能結(jié)構(gòu)。最后,討論了不同透鏡參數(shù)下等離子體的動能結(jié)構(gòu),分析了其形成機(jī)制。本論文作者對每個問題分別編制了相應(yīng)的計算程序。程序語言為FORTRAN,數(shù)據(jù)的處理由MATLAB完成。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN24;O562

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周南;周亢;丁圭吉;;關(guān)于激光誘導(dǎo)裂析譜專題的歐洲-地中海會議2007(Ⅰ)[J];分析試驗室;2009年08期

2 周南;周亢;丁圭吉;;關(guān)于激光誘導(dǎo)裂析譜專題的歐洲-地中海會議2007(Ⅱ)[J];分析試驗室;2009年09期

3 ;激光誘導(dǎo)腦電波[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2009年06期

4 周政卓,邱明新,黃賽棠,畢琦秀,顧加O，

本文編號：1257975