強(qiáng)激光在電離氣體及等離子體介質(zhì)中的傳輸研究.pdf

1、該論文從理論上對強(qiáng)激光在電離氣體及等離子體介質(zhì)中的傳輸行為進(jìn)行了研究.文中對強(qiáng)激光在電離氣體中傳輸?shù)碾婋x不穩(wěn)定性、矢量非傍軸傳輸和能量損耗機(jī)制,以及強(qiáng)激光在等離子體中傳輸?shù)娜跸鄬φ撔苑蔷€性效應(yīng)、有質(zhì)動(dòng)力作用和尾波場效應(yīng)等都作了基本的分析.論文內(nèi)容及結(jié)果共分為四章:第一章為前言部分,隨后三章主要是介紹作者在碩士研究生期間所做的工作.第一章,先對慣性約束核聚變和激光核聚變"快點(diǎn)火"方案作了簡單介紹,然后是對強(qiáng)激光等離子體物理的概述.第二章,

2、是研究強(qiáng)激光在電離氣體中的傳輸.首先從Maxwell方程組出發(fā)推導(dǎo)出強(qiáng)激光在電離氣體中傳輸?shù)陌S傳輸方程,利用源展開方法對傍軸傳輸方程進(jìn)行分析,得到光束半徑的演化方程,從而討論傳輸過程中的電離調(diào)制不穩(wěn)定性;再建立矢量非傍軸模型,并討論氣體電離產(chǎn)生等離子體所引起的激光能量損耗機(jī)制.第三章,研究了強(qiáng)激光在等離子體中傳輸?shù)娜跸鄬φ撔苑蔷€性效應(yīng).首先從Maxwell方程組出發(fā),推導(dǎo)出激光傳輸方程和尾波場方程.對相對論性自聚焦效應(yīng)和預(yù)等離子體通道

3、導(dǎo)引進(jìn)行了分析.傍軸情況下的激光相對論性自聚焦傳輸方程將導(dǎo)致光束聚焦為零,光強(qiáng)為無窮大的奇異性出現(xiàn).因此,研究了高階相對論性非線性效應(yīng)對激光傳輸?shù)挠绊?發(fā)現(xiàn)高階相對論性非線性效應(yīng)能夠抑制這種奇異性的出現(xiàn);并對高階相對論性非線性效應(yīng)與非傍軸效應(yīng)作了比較,發(fā)現(xiàn)高階相對論性非線性效應(yīng)起主要作用.同時(shí),對于超短脈沖傳輸,分析了有限脈沖寬度效應(yīng)對傍軸方程的修正,當(dāng)只考慮相對論性非線性效應(yīng)時(shí)將會引起激光脈沖前沿自陡峭.第四章,研究了激光場有質(zhì)動(dòng)力作