周期量級(jí)線偏振激光場(chǎng)中電子輻射特性及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著高功率超短激光脈沖的問(wèn)世，通過(guò)緊聚焦使得激光強(qiáng)度達(dá)到相對(duì)論光強(qiáng)已成為可能，而 PW（拍瓦）級(jí)激光器的出現(xiàn)使得激光強(qiáng)度甚至可以達(dá)到更強(qiáng)的水平。作為一種全新的X射線輻射源，強(qiáng)激光脈沖作用下相對(duì)論電子的激光同步輻射因其具有可維持性、小型化、高亮度、超短脈沖、應(yīng)用前景廣等特點(diǎn)而被廣泛研究。要實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用，需要徹底理解超短超強(qiáng)激光脈沖與物質(zhì)相互作用時(shí)產(chǎn)生的各種非線性現(xiàn)象。
　　本論文主要對(duì)周期量級(jí)超短超強(qiáng)激光脈沖與電子的相互作用進(jìn)行了研

2、究，具體如下：
　　1.采用單電子模型對(duì)周期量級(jí)強(qiáng)激光脈沖作用下電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其輻射特性進(jìn)行了理論及數(shù)值研究，其結(jié)果表明電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)強(qiáng)烈依賴于激光脈沖的初始相位，從而導(dǎo)致許多顯著的周期量級(jí)強(qiáng)激光脈沖場(chǎng)中電子運(yùn)動(dòng)及其輻射的相位敏感性。
　　2.基于經(jīng)典輻射理論，采用單電子模型對(duì)周期量級(jí)激光脈沖與高能電子對(duì)撞過(guò)程中電子輻射的空間與頻譜特性進(jìn)行了理論與數(shù)值研究。研究結(jié)果表明輻射大部分集中在以后向散射方向?yàn)橹行牡囊粋€(gè)尖銳的圓錐中。

3、研究還發(fā)現(xiàn)周期量級(jí)激光脈沖的脈寬越短，后向散射的頻譜寬度越寬，頻率中心處強(qiáng)度越弱。
　　3.基于經(jīng)典相對(duì)論理論和電子相對(duì)論動(dòng)力學(xué)，線偏振周期量級(jí)超快激光脈沖的非線性湯姆遜散射的空間和頻譜特性在理論和數(shù)值上已經(jīng)被廣泛研究。對(duì)于脈寬只有幾個(gè)周期的激光脈沖，其初始相位對(duì)電子的相對(duì)論運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生顯著影響。非線性湯姆遜散射的輻射特性也表現(xiàn)出明顯的對(duì)初始相位敏感的特點(diǎn)。對(duì)于大多數(shù)初始相位，在x-y平面和y-z平面的輻射角對(duì)稱分布是被打破的，比如著