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超短脉冲强激光与表面结构靶的相互作用


报告人:曹莉华(北京应用物理与计算数学研究所)
时 间:2015年3月24日(周二)12:15—13:15
地 点:工学院1号楼210
主持人:乔宾 特聘研究员

报告简介:

激光-固体靶相互作用是激光聚变、高能粒子源和X射线源的基础,但是激光不能穿透高密度等离子体,所以激光-固体靶相互作用的耦合效率有限。表面结构靶是提高激光吸收、改变激光传输品质的有效手段之一。本报告将讨论超短脉冲强激光与开口锥靶、空心毛细管和纳米刷(层)靶的相互作用物理。

当激光脉冲与开口锥靶相互作用时,在锥靶内壁形成自洽的等离子体边界,对激光脉冲的传播产生修正,并起到聚焦作用,在锥靶右端出口形成空间高度局域的出射脉冲,其功率密度大大增强、焦斑大大减小,而且可以传播一定距离。

当激光脉冲在空心毛细管中传播时,由于激光与管壁等离子体的相互作用,激光脉冲的传播模式可以自洽地从自由空间的高斯模式转化成毛细管中的零阶Bessel模式,激光脉冲在空心毛细管通道中的传播距离远远大于Rayleigh长度,另外,空心毛细管靶还可以用于激光脉冲的整形。

当超短脉冲强激光照射纳米刷(层)靶时,趋肤层内的电子被加速,快电子进入靶内形成的电场和磁场将对电子的传输起到导引和箍缩作用,所以纳米刷靶可以大大增加激光的能量吸收并准直快电子的传输。另外,我们还提出了锥状纳米刷靶-锥-纳米刷靶和改进型纳米刷靶等,它们在微焦斑电子源和高亮度微焦斑X射线源等方面可能有着潜在的应用。



报告人介绍:

曹莉华老师是北京应用物理与计算数学研究所研究员,研究领域是激光聚变等离子体物理研究,包括强场物理、高能量密度物理和快点火物理研究。研究工作主要包括激光等离子体相互作用和相对论电子束在等离子体中输运的理论和数值模拟研究,编制了二维粒子模拟程序和二维三维电子束输运程序,发表学术论文六十余篇。

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