一、激光与等离子体加速器（论文文献综述）
罗辑[1]（2018）在《基于激光等离子体尾波场的电子加速与辐射研究》文中研究指明粒子加速器的出现是人类科学发展史上的里程碑,粒子加速器的发展也一直代表着人类探索物理本质的最前沿。然而目前传统加速器和基于传统加速器的同步辐射装置的发展却越来越难以跟上人类科学研究的快速步伐。近年来,激光技术的发展,尤其是超短超强激光技术的进步,推动了现代物理学中高能量密度物理领域的不断发展。人们在超短超强激光与等离子体相互作用中发现了新型的粒子加速原理:激光尾波场加速。相比于传统加速器,激光尾波场中的电子加速梯度可以高出3个数量级,能够将当前动辄长达数公里的大型传统加速器缩小到台面尺度,有望成为下一代TeV量级加速器的备选方案;也具备将需要利用高能电子的传统同步辐射装置小型化和实用化的潜力。然而基于激光尾波场加速产生的高能电子和辐射相比目前已经成熟的传统加速器和辐射源还有一定的缺点,有待科研人员的进一步深入研究。本文中,我们将就基于激光尾波场的电子加速和辐射产生过程,如电子能量提高、电子注入方式、辐射产生方案等问题给出自己的看法,希望将激光尾波场加速推向实用。本学位论文除绪论外主要包含以下两方面工作:第一部分主要研究激光等离子体尾波场中的电子加速过程。首先,我们将提出一种新的激光尾波场加速级联耦合方案。通过使用曲率渐变的弯曲等离子体通道作为加速器的过渡级,我们实现了激光脉冲传播方向的改变,并且保证了新激光在下一级直等离子体通道中传输时横向振荡和激光包络扭曲变形的最小化,借助电子束在等离子体中传输时自身激发尾波场对电子束的聚焦效应,该方案可以获得高效率高稳定性的级联耦合。在保证电子束品质的前提下,使已被前级激光尾波场加速的电子束再次获得加速,为未来制造TeV能量级别的激光尾波场加速器和对撞机奠定基础。接着,我们将研究空泡机制下激光尾波场中的边界层电子。我们观察到空泡边界层中的部分电子会获得较高的横向动量,并从空泡两侧横向出射离开尾波场。根据电子从空泡边界鞘层中分离位置的不同,我们区分出了三种边界波:在鞘层尾部越过中心轴出射的尾部波,在鞘层中部平行于激光传播方向向后出射的侧面波和在鞘层头部出射的弓形波。通过研究这些边界波中电子的动力学,我们发现使用光强较低、焦斑较大的激光和相对高的等离子体密度可以抑制高能边界层电子波的形成,从而提高激光尾波场加速中能量从激光脉冲向被加速电子束转化的效率。在此基础上,我们还将就如何应用具有一定能量的边界层电子提出自己的看法。最后,我们将研究驱动光与高相对论强度注入光作用下的电子注入和加速。我们观察到当两束光具有一定延时,无法发生直接碰撞时,依然能获得准单能的高能电子束。进一步分析后,我们发现此条件下存在尾波碰撞引起的电子注入,并且延时的微调会导致背景电子注入电量受所处尾波场相位的影响发生变化。同时该尾波场碰撞机制也具备了作为新型的诊断方法对尾波场的结构进行探测的潜力。第二部分重点研究激光尾波场中可调谐的电子辐射。首先,我们提出了激光在等离子体通道中偏轴或倾斜入射时,会由于被加速电子的横向振荡产生类同步辐射X射线。这种振荡的频率和幅度均不随电子能量的增加而变化,与通常的betatron振荡不同而更接近电子在同步辐射光源中的运动方式。此方案中只要改变激光入射参数和等离子体通道的参数就能改变电子振荡的周期和幅度,从而调节产生X射线的辐射区域、辐射频谱等性质。通过高维粒子模拟将上述方案推广到更一般的三维情形后,我们发现当激光入射波矢方向与等离子体通道中心轴异面时电子的振荡轨迹将变成螺旋形并在远场产生中空的椭圆或圆形辐射分布。由于螺旋运动中电子的横向速度方向在不断发生变化,因此会辐射出在不同方向偏振的光子。模拟中我们能够在辐射接收面上的不同位置得到不同偏振的辐射,也能通过改变激光的入射参数调整辐射的偏振方向。最后,我们研究了激光尾波场加速器产生的高能电子束与高相对论强度散射光发生的汤姆逊散射。通过数值模拟对高阶非线性汤姆逊散射实验进行了理论分析,确认了高阶多光子汤姆逊散射的阶数,并揭示了远场辐射菱形的分布特征来源于电子束与激光束的空间匹配效应。
刘欣[2]（2019）在《中国物理学院士群体计量研究》文中提出有关科技精英的研究是科学技术史和科学社会学交叉研究的议题之一,随着中国近现代科技的发展,中国科技精英的规模逐渐扩大,有关中国科技精英的研究也随之增多,但从学科角度进行科技精英的研究相对偏少;物理学是推动自然科学和现代技术发展的重要力量,在整个自然科学学科体系中占有较高地位,同时与国民经济发展和国防建设密切关联,是20世纪以来对中国影响较大的学科之一;中国物理学院士是物理学精英的代表,探讨中国物理学院士成长路径的问题,不仅有助于丰富对中国物理学院士群体结构和发展趋势的认识,而且有助于为中国科技精英的成长和培养提供相关借鉴;基于此,本文围绕“中国物理学院士的成长路径”这一问题,按照“变量——特征——要素——路径”的研究思路,引入计量分析的研究方法,对中国物理学院士这一群体进行了多角度的计量研究,文章主体由以下四部分组成。第一部分（第一章）以“院士制度”在中国的发展史为线索,通过对1948年国民政府中央研究院和国立北平研究院推选产生中国第一届物理学院士,1955年和1957年遴选出新中国成立后的前两届物理学学部委员、1980年和1991年增补的物理学学部委员、1993年后推选产生的中国科学院物理学院士、1994年后的中国科学院外籍物理学院士和中国工程院物理学院士,及其他国家和国际组织的华裔物理学院士的搜集整理,筛选出319位中国物理学院士,构成本次计量研究的样本来源。第二部分（第二至九章）对中国物理学院士群体进行计量研究。首先,以基本情况、教育经历、归国工作,学科分布、获得国内外重大科技奖励等情况为变量,对中国物理学院士群体的总体特征进行了计量分析;其次,按照物理学的分支交叉学科分类,主要对中国理论物理学、凝聚态物理学、光学、高能物理学、原子核物理学这五个分支学科的院士群体特征分别进行了深入的计量分析,对其他一些分支交叉学科,诸如天体物理学、生物物理学、工程热物理、地球物理学、电子物理学、声学、物理力学和量子信息科技等领域的院士群体的典型特征进行了计量分析,分析内容主要包括不同学科物理学院士的年龄结构、学位结构、性别比例,在各研究领域的分布、发展趋势和师承关系等;再次,在对各分支交叉学科物理学院士的基本情况和研究领域计量分析的基础上,对不同学科间物理学院士的基本情况进行比较研究,对中国物理学院士研究领域和代际演化进行趋势分析。第三部分（第十章）在第二部分计量分析的基础上,总结归纳出中国物理学院士的群体结构特征、研究领域和代际演化的趋势特征。中国物理学院士的群体结构呈现整体老龄化问题严重,但近些年年轻化趋向较为明显,整体学历水平较高,同时本土培养物理学精英的能力增强,女性物理学院士占比较低但他们科技贡献突出,空间结构“集聚性”较强,但近些年这种“集聚性”逐渐被打破等特征;中国物理学院士的研究领域呈现出,物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力,应用性较强的研究领域产业化趋势明显,当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密等趋势特征;中国物理学院士的代际演化呈现出,新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展,20世纪80年代以来物理学院士研究兴趣与国家政策支持相得益彰,21世纪以来物理学院士个体对从事学科发展的主导作用越来越大等趋势特征。第四部分（第十一章）通过分析中国物理学院士群体的计量特征得出中国物理学院士的成长路径。宏观层面,社会时代发展大背景的影响一直存在,国家发展战略需求导向要素有所减弱,国家科技管理制度的要素影响有所增强,中国传统文化对物理学院士成长潜移默化的影响;中观层面,物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强,空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱,师承关系的影响主要体现于学科延承方面;微观层面,性别差异对物理学家社会分层的影响很弱,年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响,个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强;可见中国物理学院士受社会时代背景、中国传统文化的影响一直存在,受国家发展战略需求的导向影响有所减弱,而受物理学学科前沿发展和物理学家个人研究兴趣的导向逐渐增强,进而得出中国物理学院士的社会分层总体符合科学“普遍主义”原则的结论。最后,在中国物理学院士的群体发展展望中,提出须优化中国物理学院士年龄结构和培养跨学科物理科技人才,辩证看待中国物理学院士空间结构的“集聚性”和师承效应,发挥中国物理学院士的研究优势弥补研究领域的不足,增加科研经费投入和完善科技奖励机制,不断加强国家对物理学的支持力度等建议,以促进中国物理学院士群体的良性发展和推动我国从物理学大国发展为物理学强国。
周美林,颜学庆[3]（2015）在《激光等离子体加速器的兴起与发展》文中提出激光等离子体加速器是近几十年来在世界范围内兴起的一种新型粒子加速器,它在科学研究和日常生活中都有着广泛的应用前景。文章分别从激光电子加速与激光离子加速两方面介绍了它的基本原理与实验发展历程。作为一个新生事物,它取得许多振奋人心的结果,同时也面临着一系列挑战。文章最后对激光等离子体加速器的发展和应用进行了归纳和展望。
张岳[4]（2020）在《激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究》文中研究表明随着激光技术的快速发展,激光等离子物理与核物理形成新的交叉学科-激光核物理,开始受到越来越多的关注。超强超短激光与物质相互作用会产生高温、高密和高压的极端等离子环境,在这种极端环境下诱发核反应是研究天体核反应过程绝佳的场所。由于电子屏蔽效应,传统加速器束靶实验测量截面需要修正后才能用于核天体物理反应网络计算,但修正的不确定性很大。在天体核反应研究过程中,利用激光产生等离子环境诱发核反应正受到越来越多的关注。氘氘聚变反应不仅是大爆炸原初核合成过程中重要反应,也是受控核聚变反应堆中重要反应。本论文主要研究了在强激光装置产生的等离子环境中诱导氘氘聚变反应和激光等离子体实验产物测量的新方法。在激光核物理实验中,CR-39探测器是一种常用探测器,CR-39的径迹与粒子的种类和能量以及蚀刻条件相关。本论文使用加速器和放射源产生的粒子（质子、α粒子和碳离子）研究了 CR-39对它们的响应,标定了粒子能量与径迹之间的关系。主要结论有:1.α粒子和碳离子更适合使用98℃,6.25 mol/1 NaOH条件进行化学蚀刻,优点是可以显着缩短蚀刻时间。对于α粒子,当能量大于2 MeV时,在98℃下蚀刻相比70℃蚀刻,其各能量粒子之间径迹直径相差更大,有利于利用径迹直径测量α粒子能量;对于碳离子,在10 MeV到30 MeV能量区间内,两种化学蚀刻条件下,其径迹直径都与能量不相关;对于质子,由于6 MeV和8 MeV质子径迹在98℃下蚀刻时径迹不能显现,而在70℃蚀刻时两者都能被蚀刻出来,所以能量高于6 MeV质子径迹更加适合在70℃条件下蚀刻;比较两种蚀刻条件下三种粒子径迹直径,发现在98℃蚀刻条件下通过控制蚀刻时间能够区分质子与α粒子和碳离子径迹。2.测量了 CR-39在98℃的体蚀刻速率,结合其他温度下的体蚀刻速率,拟合得到体蚀刻速率与温度关系曲线,显示体蚀刻速率随温度上升指数增加。针对激光等离子体加速实验研制了一款4H-SiC探测器,具有耐辐照、耐高温和响应快的优点。使用它测量靶后鞘层加速（TNSA）产生的离子飞行时间信号,测量到了激光与靶相互作用产生的电磁脉冲信号（EMP）和质子飞行时间信号。其中激光电磁脉冲信号是离子起飞时间信号,离子到达探测器时间为终止时间信号,得到了 TNSA加速的最大质子能量约为30 MeV。然而,目前还没有可行的方法能够把飞行时间信号解析出准确的质子能谱,另外实验中没有采用在线粒子分离方法,导致简单的飞行时间探测器无法鉴别粒子和分析能谱。为此,设计了一款阵列金刚石位置灵敏探测器结合汤姆逊谱仪（TPS）,期待未来实验中能够解决这个问题。在神光-II高功率激光升级装置（SG-Ⅱ-Up）上,利用八束纳秒激光直接对称烧蚀厚度为几十到几百微米的氘代聚乙烯靶（CD2）,在完全等离子环境下实现了氘氘聚变反应。这部分重要的实验结论有:1.针对氘氘聚变反应产物的特征,实验设计了两片CR-39和铝膜组合成射程过滤探测器（RFS）方案,实现了铝膜后的第一片CR-39用于测量初级DD质子,第二片CR-39用于测量次级D3He质子,同时使用3 MeV质子刻度包裹同样厚度铝膜的CR-39,获得其径迹直径分布数据。2.利用射程过滤探测器测量的径迹结果,分析了初级DD反应产生的3 MeV质子,得到每发次106-107量级的产额。与此同时,利用闪烁体探测器,通过飞行时间法测量到了初级DD反应产生的2.45 MeV中子和次级DT反应中子,其中2.45 MeV中子产额为107左右,与初级3 MeV质子产额的结果相一致,与国际上同类型激光装置的中子产额结果一致。
邹德滨[5]（2016）在《超强激光驱动高能离子的产生、操控及其能量沉积过程研究》文中研究指明高能离子束在聚变点火、成像、放射治疗、温稠密物质状态的形成及其核物理和粒子物理等领域有非常重要的应用价值,人们一直在实验室条件下寻求更高品质的离子脉冲源。传统粒子加速器经过近百年的发展已接近经济、技术和资源的极限,其加速梯度受到材料电离击穿阈值的影响而被限制在100 MV/m左右。随着激光技术的不断发展,超强激光与等离子体相互作用驱动高能离子的产生及其在稠密等离子体中的传输成为近期研究的热点问题。超强激光在等离子体中能够激发高达10 TV/m左右的加速电场,这为台面小型粒子加速器的发展提供了巨大的发展契机。人们已相继提出各种离子加速方案,尤其是靶背鞘层加速和激光光压加速已被大量实验证实为较为有效的加速方式。然而,这两种加速方案受其机制本身的制约,其实际应用受到极大限制,如靶背鞘层加速中较低的能量转换效率和较差的束流品质,激光光压加速容易受到横向不稳定性的影响而无法实现稳定加速等。本文结合理论分析和数值模拟的方法研究了超强激光与等离子体相互作用中几种高能离子束的产生和操控方案。同时,我们还对高能离子在稠密等离子体中的能量沉积过程进行了研究。文章的主要研究内容如下:第一,研究了基于激光自聚焦效应的增强型靶背鞘层离子加速方案。研究表明,当激光脉冲发生自聚焦时,低密度等离子体中电子的扭摆振荡频率与其感受到的激光频率相等时,由于共振吸收,超热电子温度大幅提升。当这些等离子体通道内的超热电子传输到固体靶后时,将在其后表面诱导出更强的鞘层电场,能够将质子加速到更高能量。模拟中还发现,预等离子体的最优长度接近于激光脉冲在预等离子体的自聚焦距离,此时质子的截止能量最高。第二,研究了激光与等离子体微通道靶相互作用中的电子动力学过程及其伴随的离子加速过程。研究发现,激光振荡电场的两翼能够从等离子体通道中拉出两串稠密电子束,这些电子束在洛伦兹力和通道中激发的纵向电场作用下得到转向和进一步加速。当穿过后面附着的塑料靶时,电子在靶后表面诱导出超强的静电鞘层电场,该等离子体通道有效将质子和碳离子能量提升近一个量级。理论上,我们给出最优的通道参数及其加速质子和碳离子截止能量的定标率。利用该方案有望在当前实验条件下获得能用于医学理疗的能量在60-250 Me V的质子源和几百Me V的碳离子源。第三,研究了利用金属导引锥来操控靶背鞘层加速离子的物理方案。研究发现,由于自生电磁场的约束作用,固体靶的部分超热电子沿导引锥的内壁向锥顶传输,这将诱导出超强的径向电场,其强度甚至可与电子全部排空极限情况下的库仑爆炸场相当。研究发现,由于该径向聚焦电场的存在,质子束流的空间扩散能够得到有效抑制,质子束流的发散角大幅降低,数密度得到提升,较高的束流品质可以维持较长时间。第四,研究了基于激光薄膜靶相互作用的超强圆极化激光脉冲整形。研究表明,等离子体薄膜靶作为一种非线性的光学开关,对激光脉冲的时空分布有良好的调控效果。模拟结果显示,等离子体薄膜靶能够将高斯激光的高强度部分剥离出来,透射脉冲具有陡峭的时间上升沿和横向超高斯形的分布,这种特性的激光脉冲正是激光光压加速所需的理想激光脉冲源。模拟还观察到,类瑞利-泰勒不稳定性的发生破坏了薄膜靶的结构,这是导致激光脉冲前沿得到陡化的直接原因。第五,研究了利用内嵌超薄靶的锥形结构实现稳定的激光光压加速和高稠密质子团的动态操控。结果表明,激光在锥靶相互作用时能够在导引锥内壁形成径向聚焦电场,该电场可持续包裹并动态约束光压驱动的微型薄膜靶,有效抑制了质子束的横向膨胀和类瑞利-泰勒不稳定的发生。与普通薄靶相比,质子能够得到稳定加速,其能谱和空间分布特性得到大幅改善,在锥口处可获得超高品质的微型质子团。最后,通过理论分析研究了高能质子在掺杂重离子添加剂的氘氚混合燃料中的制动过程。研究表明,随着所掺杂离子的电荷数和混合比例的增加,质子制动功率大幅提升,这大大缩短质子的穿透距离。此外,具有较高振幅的布拉格峰更早地出现在质子射程的末端,导致更加局域化的能量沉积。我们还研究了燃料混合对质子束驱动“快点火”的影响。结果发现,所需的点火时间大幅缩短,这非常有利于避免流体不稳定性导致的点火熄灭。然而,由于在高温条件下,α粒子射程增加且机械做功和热传导的能量损失变得特别重要,这种高温燃料状态很难维持较长时间。
胡理想[6]（2019）在《拉盖尔—高斯激光驱动超短电子脉冲的产生、加速及其应用研究》文中指出随着超快物理的发展,人们在飞秒时间尺度内实时观测了物质中原子和分子的运动。随着研究的深入,人们期待能在阿秒时间尺度内观测和控制原子内部状态。高品质的超短电子脉冲,促进了超快技术的不断发展。虽然传统加速器可以把电子加速到很高能量,但由于注入器技术及束团拉伸效应的限制,它很难产生脉宽低于百飞秒（10-1515 s）的超短电子脉冲。伴随激光技术的不断进步,特别是调Q技术、激光锁模技术和啁啾脉冲放大技术,激光脉宽从纳秒（10-99 s）缩短到飞秒量级,峰值功率也从兆瓦（106 W）提高到了拍瓦量级（10155 W）。目前,激光的峰值强度已经超过了10222 W/cm2。由于超短超强激光的脉宽通常在几十飞秒,它与物质的相互作用在超短电子脉冲的产生上具有天然优势。超短超强激光的产生也把激光与物质的相互作用推向相对论研究范畴,此时激光场中的相对论电子动力学占据了主导地位。由等离子体中相对论带电粒子运动所驱动的光学过程,即所谓的“相对论等离子体光学”,极大地促进了超快物理和紧凑辐射源的发展。这种超短高能电子脉冲在电子衍射、电子光谱学、四维电子成像和自由电子激光等领域具有巨大的应用潜力,并能促进脉宽低至阿秒量级的超短X/γ射线辐射源的产生。在上述应用领域,产生具有窄能谱、小发散角、大电荷量的飞秒甚至阿秒电子脉冲是至关重要的。为了获得高品质的超短电子脉冲,科学家们付出了大量的努力。但由于高斯激光的横向有质动力及电荷间的库仑排斥力,产生的电子脉冲很快发生横向发散,持续时间短（<50飞秒）、发散角较大（>20?）、密度较低（远远小于电子临界密度）,从而阻碍了超短电子脉冲在各领域的潜在应用。目前,高品质超短电子脉冲的产生仍然是一项极具挑战性的课题。为了解决这项困扰人们多年的难题,本文通过理论分析和数值模拟提出了采用拉盖尔-高斯激光与微型靶相互作用来产生高品质超短电子脉冲的新方案。本文的主要内容如下:第一,系统地研究了超强拉盖尔-高斯激光场中的非线性电子动力学。在线偏振拉盖尔-高斯激光场中,由于横向受力不平衡,电子发生剧烈振荡,并逐渐远离激光场中心区域。此时,激光纵向和横向电场分量相互竞争,持续把电子加速到近百MeV。在左旋圆极化拉盖尔-高斯激光场中,电子在横向上受力平衡,从而被约束在光轴附近。在纵向电场（Ex<0）的加速下,电子的失相率R减小到接近于零,导致电子在纵向上被锁相。此时,激光纵向电场在电子加速中占据主导地位,激光的角动量也传递给了电子。在右旋圆极化拉盖尔-高斯激光场中,由于不能保持受力平衡,电子将沿着y方向和z方向向外漂移。在此过程中,激光横向电场分量在电子加速中占据主导地位。该工作为研究超强拉盖尔-高斯激光与丝靶或雨滴靶相互作用提供了较坚实的理论基础。第二,详细地研究了超强拉盖尔-高斯激光脉冲与丝靶相互作用动力学,提出了产生高品质阿秒电子脉冲的新物理方案。当超强拉盖尔-高斯激光辐照到丝靶后,从丝靶左端周期性地拉出环形电子脉冲。在激光径向电场的作用下,环形电子脉冲被紧紧地束缚在靶表面附近,并沿着丝靶稳定地传输。同时,丝靶表面激发了超强电子回流,它感应出的角向磁场对靶内带电粒子有极强的箍缩作用。离开丝靶右端后,环形电子脉冲的发散角逐渐降低,并汇聚成稠密的阿秒电子脉冲。在纵向电场的作用下,电子被持续加速到超过100 MeV的能量。此时,激光的角动量也被有效地传递给电子脉冲。本方案产生的稠密超短电子脉冲的结构十分稳定,在传播300飞秒后依然能够保持结构完整。通过调节激光和靶参数,例如激光的手征性、强度、束腰半径以及丝靶的长度和半径,可以进一步优化电子脉冲的品质。该方案产生的高品质电子脉冲具有大电荷量、高角动量、低发散角、窄能谱且结构稳定的特征,有利于其在各领域的广泛应用。第三,研究了圆极化拉盖尔-高斯激光驱动雨滴靶产生稠密相对论电子镜的动力学过程。在激光径向电场的作用下,表面电子被拉出雨滴靶,在离开靶后逐渐聚焦并形成了稠密相对论电子镜。此时,相对论电子镜被囚禁在激光横向有质动力形成的势阱中,并被激光纵向场持续加速到超过100 MeV的能量。三维数值模拟表明,产生的相对论电子镜具有大电荷量、窄能谱和高角动量。该方案降低了对激光强度和瞄准精度的要求,提高了实验可行性,为相对论电子镜应用于产生超亮X/γ射线辐射源和形成光子涡旋等领域研究提供了有益参考。第四,创新性地提出了利用少周期圆极化拉盖尔-高斯激光脉冲产生孤立阿秒脉冲的方案。通过合理地改变载波相位和激光强度,能够有效控制电子脉冲在拉盖尔-高斯激光场中的锁相位置。当载波相位ψ0∈（π,3π/2）时,产生了结构稳定的孤立阿秒电子脉冲。靶后设置的高密度碳靶,对驱动激光脉冲进行反射,并通过非线性康普顿散射,产生了脉宽为300阿秒（10-1818 s）、最大光子能量为45 MeV的孤立阿秒γ射线脉冲。该方案产生的孤立阿秒脉冲将在阿秒物理的许多研究领域具有潜在应用,如阿秒光电子光谱学、亚原子分辨率四维成像和合成光场操控电子等。
郭博[7]（2018）在《激光加速Betatron X射线源的产生与应用研究》文中指出近十几年来,基于激光等离子体加速器技术的桌面型“类同步辐射”X射线源——Betatron射线源取得了巨大的进展。Betatron射线由激光等离子体加速器中高能电子束横向振荡产生,拥有媲美第三代同步辐射光源的峰值亮度、微米级源尺寸以及飞秒级的脉冲长度等特点,是一种卓越的紧凑型光源,在高品质成像和飞秒探测相关领域中拥有巨大的潜力。但是目前存在两个亟需解决的、大大限制其实际应用的问题——稳定性不够、光子数不足。本论文针对这两大问题开展了深入的研究:针对Betatron射线源稳定性不足的问题,本论文在第二、三章中通过系统地结合稳定的电离注入以及多发累积的方式,获得了稳定且同时拥有微米级别等效源尺寸的Betatron射线源。其中,单发源位置抖动2微米（r.m.s.）,累积源空间指向和光子数抖动小于5%、光谱抖动小于10%。这种高度稳定的X射线源在高分辨率相衬成像应用中有着卓越的表现,实验结果显示利用该源可以在相衬成像中实现好于5微米的空间分辨率。以上结果为基于高重频、低功率激光的Betatron射线源相关应用铺平了道路。针对光子数不足的问题,本论文在第四、五章中分别利用等离子体密度凹陷以及凸起结构成功地增强了Betatron射线源能量与单发光子数。其中,在利用激光等离子体整形技术构造的等离子体密度凹陷结构中,实验结果以及模拟分析均证明电子束的Betatron振幅得到了可控地增强,从而使得Betatron射线源光子数获得了两倍的提升,达到了1×109光子术发;在混合气产生的等离子体密度凸起结构中,材杉权模拟证明电子以电离注入混合等离子体结构注入的方式被尾场俘获并加速,同时实验与模拟均表明电荷量得到了显着增加。通过该结构,实验中Betatron射线光子数增加至8×109光子术发,这也是目前世界上百TW以下激光所产生最多的Betatron射线单发光子数。此外,为了拓宽Betatron射线源应用的范畴以及探索更多类型Betatron射线的产生,本论文在第六章中利用材杉权数值模拟分别提出了EUV波段以及相干Betatron射线产生的初步思路与方案。
穆洁[8]（2016）在《相对论强激光等离子体产生的超快辐射研究》文中研究表明超短相干极紫外和软X射线范围内的超快辐射由于其短脉宽和短波长可能带来的高时空分辨特性,在超快科学、医疗、生物等基础研究和高新技术领域有广阔的应用前景。在过去的近二十年中随着超短强激光技术的发展,由这种强激光驱动产生的超快高频辐射得到了广泛而深入的研究。超短强激光脉冲与等离子体相互作用可以通过不同机制产生超快高频电磁辐射。目前,基于强激光等离子体及其产生的高能电子束的高频电磁辐射脉冲产生机制主要包括高次谐波、Betatron辐射、同步辐射、汤姆逊散射、以及基于电子束与固体靶作用的轫致辐射、Kα线辐射等。其中基于Betatron辐射、同步辐射、汤姆逊散射可以产生方向性极好的小型化紧凑型X和伽马射线,但通常难以产生相干的X射线辐射。本论文对不同的等离子体状态（气体和固体）,围绕超强激光与等离子体作用产生超快高频电磁辐射的若干机制及其相关的热电子产生等过程开展了理论和数值模拟研究。本文在第二章详细介绍了基于等离子体中激光尾波场激发的电子飞镜产生理论。早期文献提出的电子飞镜依赖于气体等离子体中产生的接近波破的激光尾波,因此尾场中超薄高密度电子层接近激光群速度沿着激光方向传播。通过将另一束探测脉冲与电子层相向运动发生背散射,将得到时域压缩频率增加的超短高频脉冲。这种方法面对的主要挑战是等离子体温度效应,这将极大地限制波破强度和飞镜品质。我们提出在具有密度上升沿的等离子体中激发尾场来产生稳定的飞镜,这种方法很好地抑制了热效应对飞镜品质的影响。沿着密度上升沿,由于在不均匀等离子体中尾场演化的特点,由电子热温度引起的电子飞镜失效现象被消除,可以获得稳定的相对论电子飞镜。第三章我们首先概述了激光和相对论电子飞镜发生背散射的主要特征。接着我们使用一维（1D）和二维（2D）particle-in-cell（PIC）程序来模拟电子飞镜与激光的相干背散射。模拟结果在较大的激光-等离子体参数区间内有效,证明了这种方法的稳定性和可控性。与均匀等离子体中产生的电子飞镜相比,这种方法产生超短辐射脉冲具有单色、相干、频率高、在时间和空间都持续稳定的优点。另一种产生超快相干的高频辐射的方法是利用强激光在固体等离子体表面产生的高次谐波（HHG）。在激光有质动力作用下,表面电子束将作为高密度飞镜以相对论速度振荡,并同时反射驱动脉冲,形成高次谐波。在第四章中,我们首先介绍了相对论振荡镜（ROM）模型,然后使用二维PIC程序模拟了激光和平面靶、光栅靶的相互作用产生的高次谐波。特别研究了光栅的周期性结构对产生的高次谐波特性的影响。激光与光栅靶产生的高次谐波遵循ROM模型中的选择定则。在光栅常数为d=0.5λL时,光栅周期与激光周期相同,反射脉冲出现了偶次谐波。高次谐波的相对强度随着光栅周期的增加而减弱。由于光栅靶的周期性结构改变了激光在固体靶表面激发的周期性电子振荡的结构,光栅靶产生的高次谐波具有一些精细结构。另一方面,超强激光与固体靶作用可以产生100MG量级的强磁场。这种强磁场对高次谐波产生的效应至今还没有获得充分的研究。我们首先建立了磁场中的ROM模型,通过解析推导得到了磁场中的选择定则,并与PIC模拟结果进行了对比。研究表明,横向磁场中电子的回旋运动改变了固体靶表面的电子振荡,使正入射的激光产生了偶次谐波。我们还讨论了预等离子体长度、磁场强度、激光条件等参数对耦合效率和偶次谐波的影响。对于不同方向的磁场（平行或垂直于驱动光的偏振方向）,偶次谐波强度对参数的依赖关系也不尽相同。在平行于激光电场方向的磁场中产生的二次谐波的谱强度在很大范围内（<160MG）正比于磁场强度。在一定范围内,由磁场产生的二次谐波强度随着预等离子体长度的增加而增强。这些依赖关系将可能用来测量自生磁场和预等离子体的标尺长度。激光与等离子体相互作用会在临界密度面附近产生自生磁场,其磁场强度甚至高达100MG以上。在短脉冲作用下,靶面由于激光预脉冲造成的预加热,同样会产生很强的磁场,主要为横向分布。我们介绍了激光和固体靶作用产生磁场的机制,并采用多维PIC模拟研究了可能由预加热效应引起的自生磁场。强激光与固体靶作用不仅可以直接产生高次谐波,同时也产生大量高能电子并诱导出很强的准静态电磁场。当高能电子束在准静态的电磁场中运动时,可以通过类似Betatron辐射的机制,产生定向X射线辐射。其中大量定向高能电子束的产生对X射线产生起关键作用。在第五章中,我们主要研究了超强激光与固体靶相互作用产生热电子的过程及其产生的辐射,特别讨论了激光与一种锥形靶作用产生的高能电子。研究结果表明,强激光与锥形靶作用可以产生方向性好的高能电子。较小的锥靶开口角度和较长的预等离子体尺度会增加有质动力的作用,有助于产生更多的高能电子。这为产生超快X射线源提供了一种新的方案。
李明华[9]（2017）在《超快激光驱动的电子束与X射线源》文中提出二十世纪八十年代以来高速发展的超快激光技术给基础科学研究和应用领域带来了前所未有的冲击。这种超快高功率激光器与等离子体相互作用可以产生高品质的粒子源和辐射源,在快点火惯性约束核聚变、各学科基础科学研究、工业技术领域以及社会生活的诸多方面都具有非常巨大的应用潜力,得到了广泛的关注和深入的研究。本论文介绍了作者攻读博士研究生期间在激光驱动产生加速电子束团以及超快X射线辐射方面所开展的研究工作,论文主体分为以下几个部分。第一部分为绪论,作为整篇论文的基础和引入,这一部分内容主要介绍了超快超强激光与等离子体相互作用的基础,包括其中的一些基本物理机制和现象。然后介绍了激光在低密度等离子体中驱动尾波电子加速的原理和发展现状。最后是超快激光与稠密等离子体相互作用的物理图像以及激光吸收机制。第二部分为超快激光驱动的新型X光源。首先简述了X光源的发展以及概况,然后介绍了超快激光驱动的新型X射线光源的主要研究方向,包括K-alpha辐射源、Betatron辐射以及背向汤姆逊散射源。从经典的同步辐射模型导出了Betatron辐射以及背向汤姆逊散射两种光源的特征参数,并使用相同激光条件对两种源的性能进行了直观的对比。提出了一种增强背向汤姆逊散射辐射的新方法,并开展了相应的电子加速和辐射产生实验,获得了高通量的高能辐射,初步验证了该新方法的可行性。第三部分为高重复频率激光与固体靶相互作用产生K-alpha硬X射线与应用的研究。利用一台商业级千赫兹激光器,获得了具有高空间分辨率、高平均流强的硬X射线源,辐射平均流强在同类报导中是最高的。利用所获得的光源开展了高品质的生物样品成像演示实验。第四部分为亚皮秒激光器与固体靶作用产生沿靶表面定向出射的电子束研究。利用德国GSI的PHELIX亚皮秒激光装置开展了固体靶电子加速实验,获得了准直的沿靶表面出射的大电量电子束,该研究成果对于空心锥形靶快点火核聚变具有重要意义。第五部分介绍了中国科学院物理研究所光物理实验室超快X射线综合应用平台的建设。基于一台千赫兹重复频率的钛宝石飞秒激光器,建成了一套可以开展超快时间分辨X射线衍射、高分辨率成像以及超快X射线谱学研究的综合应用平台,该平台目前已经具备了开展相关应用实验的条件。最后对论文整体做了总结,并对相关研究领域的发展和对后续工作的开展方向进行了展望。
陶孟泽[10]（2017）在《基于离化注入的尾波场电子加速实验研究》文中进行了进一步梳理激光驱动的等离子体加速器,能够提供高达100 GV/m的加速电场,一经提出便引发了学术领域的广泛兴趣。基于该技术,能够以较小的造价,建设新一代的台面式小型化电子加速器。随着激光技术的不断突破,超短超强激光也投入于激光加速实验中。经过短短30年的发展,激光驱动的尾波场电子加速（Laser Wakefield Acceleration）已经成为激光与物质相互作用领域一个重要研究方向。同步辐射源、对撞机和自由电子激光都对高品质电子束（高能量、低能散、低发散度）有超高的需求。从高能热电子,到准单能电子束,再到参数稳定可控的电子束,人们不断在实验和理论方面提升对该方向的研究深度,不断实现物理机制和实验技术方面的突破,使得该领域日趋成熟。第一章是绪论。介绍了激光等离子体加速器产生的背景,以及其优势和应用前景。从理论上详细讲解了激光等离子体加速技术的运行机制和条件,包括重要的概念和物理模型。第二章是气体靶电子加速。详细回顾了30多年中激光等离子体尾波场电子加速领域的发展历程和重要成果,包括超强激光的发展,准单能电子束的产生,突破GeV量级等等。我们团队在产生高品质电子源方面有着很多工作,着重介绍了激光与氮气靶相互作用产生的准单能电子束,并且在优化电子束参数方面所做的努力。第三章是团簇靶电子加速。详细介绍了团簇在激光与物质相互作用方面的优势及应用领域。首次通过激光与团簇靶相互作用,获得了大电量、低能散的稳定准单能电子束,其中蕴含的电子注入和加速过程十分值得进行下一步的深入研究。在第四章中是博士期间在实验技术和实验诊断方面的工作,包括对等离子体和电子束的诊断仪器,接着展示了实验室靶场建设方面的工作。
二、激光与等离子体加速器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光与等离子体加速器（论文提纲范文）
（1）基于激光等离子体尾波场的电子加速与辐射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光尾波场的产生 |
| 1.2.1 线性等离子体波 |
| 1.2.2 非线性等离子体波 |
| 1.2.3 空泡机制的等离子体波 |
| 1.3 激光尾波场加速中电子的捕获与注入 |
| 1.4 激光尾波场加速中的激光导引 |
| 1.4.1 相对论自聚焦光导引 |
| 1.4.2 等离子体通道光导引 |
| 1.5 基于激光尾波场加速的辐射产生机制 |
| 1.5.1 基于等离子体波荡器的betatron辐射 |
| 1.5.2 基于传统波荡器的类同步辐射 |
| 1.5.3 基于光波荡器的非线性汤姆逊/康普顿散射 |
| 1.6 数值模拟 |
| 1.6.1 粒子模拟 |
| 1.6.2 辐射模拟 |
| 1.7 本论文选题依据与主要内容安排 |
| 第二章 基于激光尾波场的电子加速研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光尾波场加速的级联方案 |
| 2.2.1 研究背景 |
| 2.2.2 激光在弯曲等离子体通道中的传输 |
| 2.2.3 通过弯曲等离子体通道实现的激光尾波场加速多级耦合 |
| 2.2.4 工作小结 |
| 2.3 激光尾波场边界层电子动力学 |
| 2.3.1 研究背景 |
| 2.3.2 尾部波 |
| 2.3.3 侧面波 |
| 2.3.4 弓形波 |
| 2.3.5 边界层电子导致的驱动激光能量损失 |
| 2.3.6 边界层电子的潜在应用 |
| 2.3.7 工作小结 |
| 2.4 尾波碰撞产生的电子注入和加速 |
| 2.4.1 背景介绍 |
| 2.4.2 实验方案及数据 |
| 2.4.3 数值模拟与分析 |
| 2.4.4 工作小结 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 基于激光尾波场的辐射产生研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于厘米级等离子体通道的高度可调谐类同步辐射源 |
| 3.2.1 研究背景 |
| 3.2.2 等离子体通道中激光和电子束的运动 |
| 3.2.3 受控类同步辐射的产生 |
| 3.2.4 工作小结 |
| 3.3 基于激光等离子体螺旋波荡器的可调谐X射线源 |
| 3.3.1 研究背景 |
| 3.3.2 激光和电子束的螺旋运动 |
| 3.3.3 螺旋等离子体波荡器的辐射 |
| 3.3.4 工作小结 |
| 3.4 高阶非线性多光子汤姆逊散射 |
| 3.4.1 背景介绍 |
| 3.4.2 远场辐射分布研究 |
| 3.4.3 辐射谱研究 |
| 3.4.4 工作小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 工作展望 |
| 附录A 主要程序源代码 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（2）中国物理学院士群体计量研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 一、文献综述 |
| 二、论文选题和研究内容 |
| 三、研究的创新与不足 |
| 第一章 中国物理学院士的产生与本土化 |
| 1.1 民国时期中国物理学院士的产生 |
| 1.1.1 国民政府中央研究院推选产生中国第一届物理学院士 |
| 1.1.2 国立北平研究院推选出与“院士”资格相当的物理学会员 |
| 1.2 当代中国物理学院士的本土化 |
| 1.2.1 中国科学院推选产生物理学学部委员 |
| 1.2.2 中国科学院物理学院士与中国工程院物理学院士的发展 |
| 1.3 其他国家和国际组织的华裔物理学院士 |
| 1.4 中国物理学院士名单与增选趋势分析 |
| 1.4.1 中国物理学院士的名单汇总 |
| 1.4.2 中国本土物理学院士总体增选趋势 |
| 第二章 中国物理学院士总体特征的计量分析 |
| 2.1 中国物理学院士基本情况的计量分析 |
| 2.1.1 女性物理学院士占比较低 |
| 2.1.2 院士整体老龄化问题严重 |
| 2.1.3 出生地域集中于东南沿海地区 |
| 2.2 中国物理学院士教育经历的计量分析 |
| 2.2.1 学士学位结构 |
| 2.2.2 硕士学位结构 |
| 2.2.3 博士学位结构 |
| 2.3 中国物理学院士归国工作情况的计量分析 |
| 2.3.1 留学物理学院士的归国年代趋势 |
| 2.3.2 国内工作单位的“集聚性”较强 |
| 2.3.3 物理学院士的国外工作单位 |
| 2.4 中国物理学院士从事物理学分支交叉学科的计量分析 |
| 2.4.1 物理学院士从事分支交叉学科的归类统计 |
| 2.4.2 物理学院士获得国际科技奖励的计量分析 |
| 2.4.3 物理学院士获得国内科技奖励的计量分析 |
| 第三章 中国理论物理学院士群体的计量分析 |
| 3.1 中国理论物理学院士基本情况的计量分析 |
| 3.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51-60 岁” |
| 3.1.2 博士占比52.83%,地方高校理论物理教育水平有所提高 |
| 3.2 中国理论物理学院士研究领域的计量分析 |
| 3.2.1 主要分布于凝聚态理论和纯理论物理等领域 |
| 3.2.2 20 世纪后半叶当选的理论物理学院士内师承关系显着 |
| 3.3 中国理论物理学院士的发展趋势分析 |
| 3.3.1 理论物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 3.3.2 理论物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 中国凝聚态物理学院士群体的计量分析 |
| 4.1 中国凝聚态物理学院士基本情况的计量分析 |
| 4.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“51—60 岁” |
| 4.1.2 博士占比57.83%,国外博士学位占比将近80% |
| 4.1.3 女性物理学院士在凝聚态物理领域崭露头角 |
| 4.2 中国凝聚态物理学院士研究领域的计量分析 |
| 4.2.1 主要分布于半导体物理学、晶体学和超导物理学等领域 |
| 4.2.2 凝聚态物理学的一些传统研究领域内师承关系显着 |
| 4.2.3 凝聚态物理学院士集聚于若干研究中心 |
| 4.3 中国凝聚态物理学院士的发展趋势分析 |
| 4.3.1 凝聚态物理学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 4.3.2 凝聚态物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 中国光学院士群体的计量分析 |
| 5.1 中国光学院士基本情况的计量分析 |
| 5.1.1 存在老龄化问题,当选年龄集中于“61—70 岁” |
| 5.1.2 博士占比54.84%,本土培养的光学博士逐渐增多 |
| 5.2 中国光学院士研究领域的计量分析 |
| 5.2.1 研究领域集中分布于应用物理学和激光物理学 |
| 5.2.2 光学院士工作单位的“集聚性”较强 |
| 5.3 光学院士的发展趋势分析 |
| 5.3.1 光学院士的增选总体呈上升趋势 |
| 5.3.2 光学院士研究领域的发展趋势 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 中国高能物理学院士群体的计量分析 |
| 6.1 中国高能物理学院士基本情况的计量分析 |
| 6.1.1 老龄化问题严重,当选年龄集中于“51—60 岁” |
| 6.1.2 博士占比53.85%,国外博士学位占比超过85% |
| 6.2 中国高能物理学院士研究领域的计量分析 |
| 6.2.1 高能物理实验与基本粒子物理学分布较均衡 |
| 6.2.2 高能物理学院士的工作单位集聚性与分散性并存 |
| 6.3 中国高能物理学院士的发展趋势分析 |
| 6.3.1 高能物理学院士的增选总体呈平稳趋势 |
| 6.3.2 高能物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 中国原子核物理学院士群体的计量分析 |
| 7.1 中国原子核物理学学院士基本情况的计量分析 |
| 7.1.1 老龄化问题严重,80 岁以下院士仅有3 人 |
| 7.1.2 博士占比48.84%,国外博士学位占比超过95% |
| 7.1.3 女性院士在原子核物理学领域的杰出贡献 |
| 7.2 中国原子核物理学院士研究领域的计量分析 |
| 7.2.1 原子核物理学院士在各研究领域的分布情况 |
| 7.2.2 参与“两弹”研制的院士内部师承关系显着 |
| 7.3 中国原子核物理学院士的发展趋势分析 |
| 7.3.1 原子核物理学院士的增选总体呈下降趋势 |
| 7.3.2 原子核物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 其他物理学分支和部分交叉学科院士群体的计量分析 |
| 8.1 中国天体物理学院士群体的计量分析 |
| 8.1.1 天体物理学院士本土培养特征明显 |
| 8.1.2 天体物理学院士的增选总体呈平稳上升趋势 |
| 8.1.3 天体物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.2 中国生物物理学院士群体的计量分析 |
| 8.2.1 群体年龄较小,当选年龄集中于“41—50 岁” |
| 8.2.2 生物物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.3 中国工程热物理院士群体的计量分析 |
| 8.3.1 工程热物理院士内部师承关系十分显着 |
| 8.3.2 工程热物理院士研究领域的发展趋势 |
| 8.4 中国地球物理学院士群体的计量分析 |
| 8.4.1 主要分布于固体地球物理学和空间物理学研究领域 |
| 8.4.2 地球物理学院士研究领域的发展趋势 |
| 8.5 部分分支交叉学科院士群体的计量分析 |
| 8.5.1 电子物理学和声学院士的增选呈下降趋势 |
| 8.5.2 中国物理力学由应用走向理论 |
| 8.5.3 中国量子信息科技呈迅速崛起之势 |
| 第九章 中国物理学院士计量分析的比较研究和趋势分析 |
| 9.1 各分支交叉学科间物理学院士基本情况的比较研究 |
| 9.1.1 一些新兴研究领域物理学院士年轻化趋势明显 |
| 9.1.2 21世纪以来本土培养的物理学院士占比一半以上 |
| 9.1.3 女性物理学院士在实验物理领域分布较多 |
| 9.2 中国物理学院士研究领域的发展趋势分析 |
| 9.2.1 各分支交叉学科内的横向发展趋势分析 |
| 9.2.2 各分支交叉学科的纵向年代发展趋势分析 |
| 9.3 中国物理学院士代际演化的趋势分析 |
| 9.3.1 第一代物理学院士初步完成了中国物理学的建制 |
| 9.3.2 第二代物理学院士完成了中国物理学主要分支学科的奠基 |
| 9.3.3 第三代物理学院士在国防科技和物理学科拓展中有着突出贡献 |
| 9.3.4 第四代物理学院士在推进物理学深入发展方面贡献较大 |
| 9.3.5 新一代物理学院士科技成果的国际影响力显着增强 |
| 第十章 中国物理学院士的群体结构特征和发展趋势特征 |
| 10.1 中国物理学院士的群体结构特征 |
| 10.1.1 整体老龄化问题严重,但年轻化趋向较为明显 |
| 10.1.2 整体学历水平较高,本土培养物理学精英的能力增强 |
| 10.1.3 女性物理学院士占比较低,但科技贡献突出 |
| 10.1.4 空间结构“集聚性”较强,但近些年“集聚性”逐渐被打破 |
| 10.2 中国物理学院士研究领域发展的趋势特征 |
| 10.2.1 物理学科中交叉性较强的研究领域具有极大的发展潜力 |
| 10.2.2 物理学科中应用性较强的研究领域产业化趋势明显 |
| 10.2.3 当代物理学的发展与科研实验设施的关系越发紧密 |
| 10.3 中国物理学院士代际演化的趋势特征 |
| 10.3.1 新中国成立初期国家需求导向下的相关物理学科迅猛发展 |
| 10.3.2 20世纪80 年代以来院士研究兴趣与国家支持政策相得益彰 |
| 10.3.3 21世纪以来院士个体对学科发展的主导作用越来越大 |
| 第十一章 中国物理学院士群体的成长路径 |
| 11.1 影响中国物理学院士成长的宏观要素 |
| 11.1.1 社会时代发展大背景的影响一直存在 |
| 11.1.2 国家发展战略需求导向要素有所减弱 |
| 11.1.3 国家科技管理制度的要素影响有所增强 |
| 11.1.4 中国传统文化对物理学院士潜移默化的影响 |
| 11.2 影响中国物理学院士成长的中观要素 |
| 11.2.1 物理学学科前沿发展需求的导向要素显着增强 |
| 11.2.2 空间结构“集聚性”的影响逐渐在减弱 |
| 11.2.3 师承关系的影响主要体现于学科延承方面 |
| 11.3 影响中国物理学院士成长的微观要素 |
| 11.3.1 性别差异对物理学家社会分层的影响很弱 |
| 11.3.2 年龄要素对物理学院士成长具有一定的影响 |
| 11.3.3 个人研究兴趣对物理学院士的成长影响增强 |
| 11.4 结语与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（3）激光等离子体加速器的兴起与发展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 激光等离子体加速简介 |
| 2.1 高功率激光器的发展 |
| 2.2 等离子体 |
| 2.3 激光等离子体加速 |
| 3 激光电子加速 |
| 3.1 激光电子加速基本原理 |
| 3.2 激光电子加速实验发展 |
| 3.2.1 等离子体拍波加速(20世纪90年代初期) |
| 3.2.2 自调制尾波场加速(1990—2000年) |
| 3.2.3 激光尾波场加速(2000年之后) |
| 4 激光离子加速 |
| 4.1 激光离子加速基本原理 |
| 4.2 激光离子加速实验发展 |
| 4.2.1 靶背壳层加速机制为主导的固体薄膜靶(μm量级)加速实验 |
| 4.2.2 光压加速机制主导的超薄靶(nm 量级)加速实验 |
| 4.2.3 临界密度靶离子加速实验 |
| 5 结束语与展望 |
（4）激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超强超短激光与核天体物理 |
| 1.2 超强超短激光的发展和应用 |
| 1.2.1 激光技术的发展历程 |
| 1.2.2 激光加速机制 |
| 1.2.3 激光诱导核反应 |
| 1.3 基于激光等离子体环境的核天体物理研究 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.4 基于超强超短激光的其他核物理研究 |
| 1.4.1 核激发 |
| 1.4.2 聚变-裂变反应 |
| 1.4.3 新型强激光驱动中子源 |
| 1.4.4 激光康普顿伽玛源 |
| 1.5 论文结构和内容提要 |
| 第2章 本研究的理论基础和实验手段 |
| 2.1 研究的理论基础 |
| 2.1.1 天体物理反应率 |
| 2.1.2 伽莫夫窗口 |
| 2.1.3 电子屏蔽效应 |
| 2.1.4 原初核合成 |
| 2.1.5 重要的核聚变反应 |
| 2.2 激光等离子体实验离子诊断 |
| 2.2.1 离子记录介质 |
| 2.2.2 CR-39探测器 |
| 2.2.3 汤姆逊谱仪 |
| 2.2.4 碳化硅探测器 |
| 2.3 激光等离子体实验中子测量 |
| 2.3.1 闪烁体探测器 |
| 2.3.2 飞行时间法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CR-39固体核径迹探测器的研究 |
| 3.1 CR-39辐照损伤特性 |
| 3.2 CR-39带电粒子刻度实验 |
| 3.2.1 带电粒子辐照CR-39 |
| 3.2.2 径迹数据分析 |
| 3.3 CR-39核径迹研究 |
| 3.3.1 体蚀刻速率 |
| 3.3.2 质子径迹刻度 |
| 3.3.3 α粒子径迹刻度 |
| 3.3.4 碳离子径迹刻度 |
| 3.3.5 粒子径迹比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳化硅探测器在激光离子体加速中的研究与应用 |
| 4.1 4H-SiC探测器 |
| 4.2 激光离子加速实验设置 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 质子和碳离子飞行时间谱 |
| 4.3.2 SiC测量飞行时间信号 |
| 4.3.3 飞行时间信号解谱 |
| 4.4 汤姆逊谱仪结合金刚石探测器设计 |
| 4.4.1 工作原理 |
| 4.4.2 设计参数 |
| 4.4.3 设计优点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光诱导等离子体环境下氘氘聚变反应 |
| 5.1 激光诱导氘氘聚变反应方程式 |
| 5.2 激光诱导氘氘聚变实验设置 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 射程过滤探测器 |
| 5.2.3 飞行时间法测量中子 |
| 5.3 实验结果讨论 |
| 5.3.1 DD质子和D3He质子产物的确定 |
| 5.3.2 DD中子和DT中子产物的确定 |
| 5.3.3 其他聚变反应产物 |
| 5.3.4 其他探测器测量结果 |
| 5.3.5 在天体核反应研究和聚变物理中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 附录A 汤姆逊谱仪结合金刚石探测器公式推导 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（5）超强激光驱动高能离子的产生、操控及其能量沉积过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 传统粒子加速器及发展瓶颈 |
| 1.2 激光等离子体加速器的发展 |
| 1.2.1 激光技术的发展及对应的研究对象 |
| 1.2.2 超强激光驱动的新型粒子加速技术 |
| 1.2.3 激光驱动高能离子的重要应用领域 |
| 1.3 激光等离子体相互作用物理 |
| 1.3.1 性质特点 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 本文的研究内容和框架结构 |
| 第二章 超强激光脉冲驱动的电子加热、离子加速和操控 |
| 2.1 电子加热及电子加速机制 |
| 2.1.1 共振吸收 |
| 2.1.2 真空加热 |
| 2.1.3 J×B加热 |
| 2.1.4 尾场加速 |
| 2.1.5 通道加速 |
| 2.2 离子加速机制 |
| 2.2.1 靶背鞘层加速 |
| 2.2.2 激光光压加速 |
| 2.2.3 其他加速方案 |
| 2.3 离子操控技术 |
| 2.3.1 新型的靶形设计 |
| 2.3.2 外加电场或磁场 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于激光自聚焦效应的增强型靶背鞘层离子加速 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强激光相对论自聚焦效应 |
| 3.3 增强型靶背鞘层离子加速 |
| 3.4 激光等离子体参数的优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 金属通道靶驱动质子和碳离子能量的同步推进 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电子动力学行为 |
| 4.3 离子加速及增强 |
| 4.4 模拟参数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 利用导引锥实现靶背鞘层加速离子束的动态操控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 粒子模拟参数 |
| 5.3 模拟结果与讨论 |
| 5.4 导引锥角度影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 面向激光光压离子加速的圆极化超强激光脉冲源 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 一维理论模型简介 |
| 6.3 一维模拟结果分析 |
| 6.4 二维模拟结果讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 导引锥驱动稳定的光压离子加速及束流动态操控 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 物理模型简介 |
| 7.3 二维模拟结果 |
| 7.4 理论分析讨论 |
| 7.5 三维模拟结果 |
| 7.6 物理参数要求 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 混合燃料中的质子制动及其对聚变快点火的影响 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 粒子制动功率的理论模型 |
| 8.3 混合燃料中质子制动过程 |
| 8.4 热斑燃料混合对点火影响 |
| 8.5 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（6）拉盖尔—高斯激光驱动超短电子脉冲的产生、加速及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 传统电子加速器 |
| 1.1.1 传统电子加速器概述 |
| 1.1.2 传统电子加速器的局限 |
| 1.2 激光等离子体电子加速器 |
| 1.2.1 超短超强激光技术的发展 |
| 1.2.2 激光等离子体电子加速器的兴起 |
| 1.3 超短电子脉冲的典型应用 |
| 1.3.1 次级粒子的产生 |
| 1.3.2 相对论电子镜产生 |
| 1.3.3 自由电子激光 |
| 1.4 本文研究方法和内容框架 |
| 1.4.1 理论建模 |
| 1.4.2 粒子模拟 |
| 1.4.3 数据可视化 |
| 1.4.4 主要研究框架 |
| 第二章 激光场中单电子运动理论 |
| 2.1 单粒子在激光场中运动方程的理论求解 |
| 2.1.1 平面电磁波中运动方程的求解 |
| 2.1.2 线极化平面波中的运动 |
| 2.1.3 圆极化平面波中的运动 |
| 2.1.4 粒子静止坐标系中的运动 |
| 2.1.5 紧聚焦激光场中的运动 |
| 2.2 单粒子程序的开发 |
| 2.2.1 物理量的无量纲化 |
| 2.2.2 电磁场的求解 |
| 2.2.3 单粒子的推动 |
| 2.2.4 程序的初始化 |
| 2.3 经典算例 |
| 2.3.1 线极化平面波中的电子动力学 |
| 2.3.2 圆极化平面波中的电子动力学 |
| 2.3.3 时间形状为sin2的平面波中的电子动力学 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超强拉盖尔-高斯激光场中的电子动力学 |
| 3.1 相对论拉盖尔-高斯激光的产生 |
| 3.1.1 螺旋相位板法 |
| 3.1.2 等离子体全息法 |
| 3.1.3 受激拉曼背向散射技术 |
| 3.2 拉盖尔-高斯激光的特征及应用 |
| 3.2.1 轨道角动量 |
| 3.2.2 纵向电场分量 |
| 3.2.3 横向有质动力 |
| 3.3 拉盖尔-高斯激光场中的电子动力学 |
| 3.3.1 线偏振拉盖尔-高斯激光场中的电子动力学 |
| 3.3.2 左旋圆极化拉盖尔-高斯激光场中的电子动力学 |
| 3.3.3 右旋圆极化拉盖尔-高斯激光场中的电子动力学 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 拉盖尔-高斯激光驱动产生高品质阿秒电子脉冲列 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型和模拟结果 |
| 4.2.1 阿秒电子脉冲的产生 |
| 4.2.2 阿秒电子脉冲的传输 |
| 4.2.3 阿秒电子脉冲的约束 |
| 4.2.4 阿秒电子脉冲的加速和锁相 |
| 4.2.5 激光角动量的传递 |
| 4.3 激光和靶参数的影响 |
| 4.3.1 圆极化激光的手征性 |
| 4.3.2 激光强度 |
| 4.3.3 激光束腰半径 |
| 4.3.4 丝靶的长度和半径 |
| 4.3.5 激光的时间波形 |
| 4.4 实验中的潜在问题 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 拉盖尔-高斯激光驱动雨滴靶产生稠密相对论电子镜 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相对论电子镜的理论基础 |
| 5.2.1 相对论电子镜 |
| 5.2.2 反射电磁波振幅的求解 |
| 5.2.3 相干汤姆逊散射 |
| 5.3 模拟结果及其讨论 |
| 5.3.1 物理模型及参数设置 |
| 5.3.2 相对论电子镜的形成 |
| 5.3.3 相对论电子镜的加速 |
| 5.3.4 激光角动量的传递 |
| 5.3.5 离子密度随时间的演化 |
| 5.4 激光和靶参数的影响 |
| 5.4.1 激光强度的影响 |
| 5.4.2 激光模式的影响 |
| 5.4.3 雨滴靶半径的影响 |
| 5.4.4 激光预脉冲的影响 |
| 5.4.5 激光偏离靶心的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 孤立阿秒电子和γ射线脉冲的产生 |
| 6.1 电子在纵向电场中的锁相模型 |
| 6.2 孤立阿秒电子脉冲的产生 |
| 6.2.1 孤立电子脉冲的形成 |
| 6.2.2 电子脉冲的三维特征 |
| 6.3 孤立阿秒γ射线的产生 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（7）激光加速Betatron X射线源的产生与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于新型激光等离子体加速器的Betatron射线源 |
| 1.2.1 激光等离子体加速器 |
| 1.2.2 Betatron射线源 |
| 1.2.3 Betatron射线源应用 |
| 1.3 论文意义及组织结构 |
| 第2章 Betatron射线稳定性研究 |
| 2.1 实验架设以及参数 |
| 2.1.1 驱动激光聚焦光斑 |
| 2.1.2 驱动激光脉冲时间宽度测量 |
| 2.1.3 气体靶密度标定 |
| 2.1.4 电子能谱仪 |
| 2.2 X射线源位置抖动测量 |
| 2.3 最大期望值法估算X射线能谱 |
| 2.4 Betatron射线优化以及电子束的测量 |
| 2.4.1 等离子体密度优化 |
| 2.4.2 激光焦点位置优化 |
| 2.5 单发X射线参数测量 |
| 2.5.1 单发X射线光斑测量 |
| 2.5.2 单发X射线能谱测量 |
| 2.5.3 单发X射线光子数测量及统计 |
| 2.6 单发X射线源位置和指向稳定性 |
| 2.6.1 单发X射线源位置稳定性测量 |
| 2.6.2 单发X射线指向稳定性测量 |
| 2.7 多发累积提升X射线稳定性 |
| 2.7.1 多发累积X射线指向稳定性 |
| 2.7.2 多发累积X射线光谱、光子数稳定性 |
| 2.8 参数估计法描述多发累积X射线的稳定性 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 基于Betatron射线的高分辨率相衬成像 |
| 3.1 类同轴全息相衬成像 |
| 3.2 相衬成像实验架设 |
| 3.3 相衬成像实验结果 |
| 3.3.1 小鱼相衬成像结果 |
| 3.3.2 蝴蝶相衬成像结果 |
| 3.4 相衬成像实验结果对比 |
| 3.5 吸收成像实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 利用等离子体密度凹陷结构增强Betatron射线 |
| 4.1 实验架设以及参数 |
| 4.1.1 主脉冲激光 |
| 4.1.2 整形激光 |
| 4.1.3 气体靶密度标定 |
| 4.1.4 电子能谱仪 |
| 4.1.5 Ross滤片组 |
| 4.2 均匀等离子体中X射线的优化 |
| 4.3 等离子体密度结构产生 |
| 4.4 等离子体密度凹陷结构中Betatron射线增强 |
| 4.4.1 Betatron射线与凹陷位置的关系 |
| 4.4.2 Betatron射线与凹陷长的关系 |
| 4.5 基于电子束横向相空间的分析 |
| 4.5.1 基于单电子横向相空间运动的分析 |
| 4.5.2 基于二维PIC模拟的分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 利用等离子体密度凸起结构增强Betatron射线 |
| 5.1 实验架设 |
| 5.2 均匀等离子中Betatron射线参数测量 |
| 5.3 等离子体密度凸起结构中Betatron射线参数测量 |
| 5.4 实验参数下的PIC模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 EUV波段以及相干Betatron射线产生 |
| 6.1 EUV波段Betatron射线的产生 |
| 6.2 相干Betatron射线的产生 |
| 6.2.1 线偏振激光电离产生相干Betatron射线 |
| 6.2.2 圆偏振激光电离产生相干Betatron射线 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文成果总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 最大期望值方法估计X射线能谱 |
| 附录B Ross滤波片法计算X射线能谱 |
| 附录C Betatron辐射并行计算程序开发 |
| C.1 程序中的计算基础 |
| C.2 基础算例测试 |
| C.3 gbR程序安装以及使用说明 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）相对论强激光等离子体产生的超快辐射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 等离子体 |
| 1.2 超短脉冲激光与等离子体相互作用 |
| 1.3 高频辐射的应用 |
| 1.4 高频辐射的产生—汤姆逊散射和Betatron辐射 |
| 1.4.1 汤姆逊散射 |
| 1.4.2 Betatron辐射 |
| 1.5 高频辐射的产生—高次谐波 |
| 1.5.1 激光与气体作用产生的高次谐波 |
| 1.5.2 激光与固体作用产生的高次谐波 |
| 1.6 PIC模拟 |
| 1.7 论文选题依据和结构安排 |
| 第二章 激光与气体靶产生阿秒电子束 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光与气体靶的作用 |
| 2.2.1 单电子在平面电磁波中的运动 |
| 2.2.2 激光尾波场加速 |
| 2.3 激光与非均匀气体靶产生阿秒电子束的研究 |
| 2.3.1 等离子体尾波场激发与注入的一维模拟 |
| 2.3.2 激光与非均匀气体靶作用产生阿秒电子束的一维模拟 |
| 2.3.3 激光与非均匀气体靶作用产生阿秒电子束的二维模拟 |
| 2.4 总结 |
| 第三章 基于阿秒电子束的相干汤姆逊背散射 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电子飞镜原型与相干背散射 |
| 3.3 非均匀气体靶产生的阿秒电子层作为飞镜的研究 |
| 3.3.1 一维PIC模拟 |
| 3.3.2 二维PIC模拟 |
| 3.3.3 激光和气体靶参数对产生高频辐射的影响 |
| 3.4 总结 |
| 第四章 激光和固体靶产生的高次谐波 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光与平面固体靶作用产生高次谐波的振荡镜模型 |
| 4.3 激光与光栅靶作用产生高次谐波的研究 |
| 4.4 外加横向静磁场中产生的高次谐波 |
| 4.4.1 理论模型 |
| 4.4.2 一维PIC模拟结果 |
| 4.4.3 三维PIC模拟结果 |
| 4.4.4 模拟参数对偶次谐波的影响 |
| 4.5 激光与等离子体作用中产生的准静态磁场 |
| 4.5.1 激光等离子体作用产生磁场的三种机制 |
| 4.5.2 关于自生准静态磁场的模拟 |
| 4.6 泵浦–探测模型测量磁场强度 |
| 4.7 总结 |
| 第五章 强激光和固体靶作用产生高能电子束及其应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光与锥形靶作用产生高能电子束 |
| 5.3 激光和锥形靶参数对产生高能电子束的影响 |
| 5.4 基于强激光与锥形靶作用的X射线辐射产生 |
| 5.5 总结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（9）超快激光驱动的电子束与X射线源（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光在等离子体中的传播 |
| 1.3 激光等离子体尾波场电子加速器 |
| 1.4 超快激光与稠密等离子体相互作用 |
| 1.4.1 基本物理图像 |
| 1.4.2 激光的吸收机制 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 超快激光驱动的新型X射线光源 |
| 2.1 X光源概述 |
| 2.2 超快激光驱动的Kα硬X射线源 |
| 2.3 基于激光等离子体电子加速器的定向X射线辐射 |
| 2.3.1 基于激光等离子体加速器的Betatron辐射 |
| 2.3.2 基于激光等离子体加速器的背向汤姆逊散射源 |
| 2.3.3 逆康普顿散射高能辐射源的实验研究 |
| 2.4 小结与展望 |
| 第三章 高重复频率激光固体靶Kα射线源 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高重复频率Kα射线源打靶方案和溅射屏蔽 |
| 3.3 高重复频率Kα射线源系统 |
| 3.4 高重复频率Kα射线源的产生及优化 |
| 3.4.1 Kα光子产额及光谱的优化 |
| 3.4.2 光源尺寸的测量 |
| 3.5 边界增强相衬成像及生物样品成像演示 |
| 3.6 小结与展望 |
| 第四章 亚皮秒激光固体靶表面定向电子束研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 沿固体靶表面定向发射的电子束 |
| 4.3 亚皮秒激光器靶表面电子束实验研究 |
| 4.3.1 实验布局及诊断 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 小结与展望 |
| 第五章 超快X射线应用平台的建设 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超快X射线应用方法简介 |
| 5.2.1 动态X射线衬度成像 |
| 5.2.2 超快X射线衍射 |
| 5.2.3 X射线吸收精细结构（XAFS） |
| 5.3 超快X射线实验平台 |
| 5.4 小结与展望 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历及发表文章目录 |
| 致谢 |
（10）基于离化注入的尾波场电子加速实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 等离子体加速器的应用条件 |
| 1.2.1 超短超强激光 |
| 1.2.2 超短超强激光与等离子体相互作用 |
| 1.3 激光等离子体尾波场加速 |
| 1.3.1 激光在等离子体中的传输 |
| 1.3.2 等离子体波的激发 |
| 1.3.3 电子的注入 |
| 1.3.4 电子的加速和失相 |
| 1.3.5 电子加速距离 |
| 1.3.6 电子能量增益(Energy gain) |
| 1.3.7 电子加速的机制研究 |
| 1.3.8 Betatron振荡 |
| 1.4 总结 |
| 第二章 气体靶电子加速 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 激光尾波场加速的发展 |
| 2.2.1 LWFA首次获得高能电子束 |
| 2.2.2 LWFA首次获得准单能电子束 |
| 2.2.3 LWFA首次获得GeV电子束 |
| 2.2.4 电子注入机制的相关进展 |
| 2.2.5 级联电子加速 |
| 2.3 上海交大200 TW激光首轮尾波场电子加速实验研究 |
| 2.3.1 实验布局和相关诊断 |
| 2.3.2 氮气实验结果 |
| 2.3.3 氦气、氖气实验结果 |
| 2.4 上海交大200 TW激光与低密度氮气靶的电子束优化实验 |
| 2.4.1 实验布局和相关诊断 |
| 2.4.2 氮气实验结果 |
| 2.5 总结 |
| 第三章 团簇靶电子加速 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 等离子体波导(Plasma waveguides) |
| 3.3 激光—团簇靶Betatron X射线辐射 |
| 3.4 激光—团簇靶电子加速 |
| 3.5 基于飞秒激光与团簇靶相互作用的单能电子源优化实验 |
| 3.5.1 实验布局 |
| 3.5.2 团簇—气体混合靶参数 |
| 3.5.3 团簇靶电子加速实验结果 |
| 3.6 总结 |
| 第四章 实验技术与靶场建设 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光-等离子体诊断 |
| 4.3 电子束诊断 |
| 4.4 实验室靶场建设 |
| 4.5 总结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历及发表文章目录 |
| 致谢 |
四、激光与等离子体加速器（论文参考文献）
- [1]基于激光等离子体尾波场的电子加速与辐射研究[D]. 罗辑. 上海交通大学, 2018(01)
- [2]中国物理学院士群体计量研究[D]. 刘欣. 山西大学, 2019(01)
- [3]激光等离子体加速器的兴起与发展[J]. 周美林,颜学庆. 物理, 2015(05)
- [4]激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究[D]. 张岳. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [5]超强激光驱动高能离子的产生、操控及其能量沉积过程研究[D]. 邹德滨. 国防科学技术大学, 2016(11)
- [6]拉盖尔—高斯激光驱动超短电子脉冲的产生、加速及其应用研究[D]. 胡理想. 国防科技大学, 2019
- [7]激光加速Betatron X射线源的产生与应用研究[D]. 郭博. 清华大学, 2018(06)
- [8]相对论强激光等离子体产生的超快辐射研究[D]. 穆洁. 上海交通大学, 2016(03)
- [9]超快激光驱动的电子束与X射线源[D]. 李明华. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2017(09)
- [10]基于离化注入的尾波场电子加速实验研究[D]. 陶孟泽. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2017(12)