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强激光对真空电子的加速研究

作 者: 尹丰
导 师: 陶向阳
学 校: 江西师范大学
专 业: 光学
关键词: 强激光 电子加速 数值分析 辐射谱
分类号: TN241
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 4次
引 用: 0次
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内容摘要


随着超短超强激光技术的发展,利用激光的超强电磁场来加速电子的研究受到了人们的广泛关注。近几年激光等离子体加速粒子在实验上取得了重大成果,人们已经能够通过激光加速使粒子获得GeV的能量,同时,真空激光加速粒子的研究也取得了很大进展。而且,在真空中加速,可以避免等离子体不稳定性因素。本文首先介绍了真空激光加速的条件,真空激光场加速电子的两种模型——有质动力加速和真空俘获加速。接着分析了两种不同的激光场的电磁场分布,给出了相关的电场和磁场的表达式,研究了电子在两种激光场中的运动特性,用数值计算的方法模拟了电子在激光场中的运动轨迹和速度分布,从而得出了真空电子在强激光场中能有效加速的结论,最后由电子产生的流密度得到电子的辐射能量谱,并分析了真空电子在激光场中的辐射特点。

全文目录


中文摘要  3-4英文摘要  4-71 引言  7-15  1.1 激光技术的发展  7-9  1.2 激光加速技术的发展  9-11  1.3 真空中激光加速电子的条件  11-15    1.3.1 Lawson-Woodward 定律  11-12    1.3.2 纵向电场的存在  12-13    1.3.3 聚焦光束中的低相速度区  13-152 激光电磁场的基本理论  15-21  2.1 电磁场的势表示  15-18  2.2 光场传输遵循的运动方程  18-213 电子与高斯激光场的作用  21-27  3.1 真空电子在高斯激光场中直接加速  21-24    3.1.1 高斯激光场的描述  21-22    3.1.2 高斯激光场中的电子动力学  22-24  3.2 电子自发辐射能量谱  24-26    3.2.1 电子流密度的 Fourier 分量  24    3.2.2 电子辐射谱公式  24-25    3.2.3 辐射谱计算  25-26  3.3 小结  26-274 紧聚焦强激光束对电子的作用  27-33  4.1 真空电子在紧聚焦强激光场中直接加速  27-30    4.1.1 紧聚焦激光场的描述  27-28    4.1.2 紧聚焦激光场中的电子动力学  28-29    4.1.3 电子自发辐射能量谱  29-30  4.2 真空电子在超短超强激光脉冲中直接加速  30-32  4.3 小结  32-335 数值计算方法与软件  33-36  5.1 龙格—库塔方法的基本思想与操作步骤  33-34  5.2 Mathematica 简介  34-366 结语  36-37参考文献  37-41致谢  41-42在读期间公开发表论文(著)及科研情况  42

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 激光物理和基本理论
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