激光功率密度对自生磁场和电子热传导的影响

阿不都热苏力&middot;阿不都热西提; 艾尔肯&middot;扎克尔; 帕尔哈提&middot;吐尼亚孜

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.033

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光功率密度对自生磁场和电子热传导的影响

阿不都热苏力·阿不都热西提 , 艾尔肯·扎克尔 , 帕尔哈提·吐尼亚孜

文章导航 > 激光技术 > 2013 > 37(1): 134-138

引用本文:

Citation:

激光功率密度对自生磁场和电子热传导的影响

1.
新疆大学物理科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046
基金项目:
国家自然科学基金资助项目(10965008;11164030);新疆大学校院联合基金资助项目(XY110106)
中图分类号:
O53

Effect of laser power density on self-generated magnetic field and electron thermal conduction

1.
School of Physics, Xinjiang University, Urumqi 830046, China
CLC number:
O53

摘要: 为了理解超强激光与等离子体相互作用中产生的自生磁场形成机制和电子热传导特性,采用相对论电磁粒子模拟程序,估算了不同激光功率密度下,在等离子体表面所形成的电磁不稳定性产生的自生磁场大小和空间分布,得到了超热电子和经典Spitzer-Harm理论描述的电子热流随激光功率密度的演化情形.结果表明,非Maxwell速度分布的等离子体,由于电子初始时刻的无规则热运动,在等离子体上激发电磁不稳定性,而不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的超热电子能量输运产生抑制作用.这一研究结果对更好理解惯性约束核聚变快点火过程中自生磁场的产生、电子热传导等方面有帮助的.
- 激光物理 /
- 超强激光与等离子体相互作用 /
- 激光功率密度 /
- 电子热传导 /
- 数值模拟 /
- 抑制
Abstract: In order to understand the generation mechanism of self-generated magnetic field and electron thermal conduction characteristics in the process of the interaction between ultra-intense laser and plasma,the strength and spatial distribution of the self-generated magnetic field under different laser power density were estimated by means of electromagnetic relativistic particle-in cell program simulation.The electron-thermal evolvement phenomenon was observed as described by the Spitzer-Harm theory.It is shown that different from previous models,the initial non-Maxwell distributed plasma stimulates the electromagnetic instability in the plasma because of the random thermal motion of electrons.It is not the strong magnetic field excited by instability makes the electron beam deposit the energy within very short distance.Meanwhile,it restrains the electron thermo current to be formed when the laser ponderomotive force bursts through the electron.This result is helpful to the self-magnetic field generation and electron thermal conduction in fast ignition of inertial confinement fusion.
- laser physics /
- interaction of ultra-intense laser pulse with plasmas /
- laser power density /
- electron thermal conduction /
- numerical simulation /
- restrain

[1]	姜银方 , 应才苏 , 刘赤荣 , 石朝阳 , 周桂生 . 激光功率密度对板料激光冲击成形性能的影响. 激光技术, 2010, 34(1): 95-98. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.027
[2]	申雨婷 , 张家晨 , 常一凡 , 徐瑞杰 , 田友伟 . 紧聚焦激光中电子轨迹及空间辐射的非对称性. 激光技术, 2022, 46(6): 779-783. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.011
[3]	周德让 , 段国平 , 陈俊岭 , 韩俊鹤 , 黄明举 . 连续氩氪离子激光晶化非晶硅薄膜的研究. 激光技术, 2013, 37(5): 587-591. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.006
[4]	侯占杰 , 唐星 , 罗穆伟 , 王振 , 李运波 , 朱玉斌 . 激光诱导化学液相沉积Fe膜的研究. 激光技术, 2016, 40(1): 136-140. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.030
[5]	艾尔肯 , 扎克尔 , 阿不都热苏力 , 阿不都热西提 , 吉建强 , 董燕 , 甫尔开提 , 夏尔丁 , 艾米尔丁 , 艾米都拉 . 非对称激光等离子体尾场中被加速电子的模拟. 激光技术, 2012, 36(6): 840-843. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.032
[6]	刘顺洪 , 吉巧杰 , 扬晶 . 钢管激光弯曲成形的数值模拟. 激光技术, 2006, 30(4): 355-359.
[7]	郭嘉伟 , 李彤 , 牛瑞华 , 薛亮平 , 李燕凌 , 王宏元 . Cr,Tm,Ho:YAG激光器温度特性的数值分析. 激光技术, 2011, 35(6): 761-764. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.010
[8]	周素云 , 刘三秋 , 陶向阳 . 激光等离子体中密度孤波和自生磁场的数值模拟. 激光技术, 2007, 31(1): 8-11.
[9]	刘顺洪 , 万鹏腾 , 杨晶 . 激光弯曲成形数值模拟的研究进展. 激光技术, 2002, 26(3): 161-164.
[10]	刘子昂 , 石伟 , 汪诚 . 激光冲击强化残余应力的数值模拟研究. 激光技术, 2017, 41(1): 1-5. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.001
[11]	王明宇 , 周跃进 , 郭冲 . 激光超声检测表面裂纹深度的数值模拟. 激光技术, 2017, 41(2): 178-181. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.006
[12]	杨洪亮 , 金湘中 , 修腾飞 , 费鑫江 , 叶颖 . 钢/铝异种金属光纤激光焊接数值模拟. 激光技术, 2016, 40(4): 606-609. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.031
[13]	杨海林 , 牛燕雄 , 沈学举 , 武东生 , 张鹏 , 姜楠 . 烟幕对激光干扰效果的数值模拟研究. 激光技术, 2008, 32(5): 513-516.
[14]	李晓锋 , 周昕 , 卢熙 , 伍波 , 杨泽后 , 陈涌 , 周鼎富 , 侯天晋 . 激光在烟雾中传输特性的数值模拟分析. 激光技术, 2010, 34(3): 381-384. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.027
[15]	禹烨 , 牛燕雄 , 王秀生 , 刘杰 , 姜楠 . 强激光稳态热晕效应的数值模拟研究. 激光技术, 2007, 31(2): 182-184.
[16]	汪建敏 , 周群立 , 姜银方 , 张梦蕾 , 程科升 , 万里 , 赵龑 . 中空激光冲击金属板料变形的数值模拟. 激光技术, 2012, 36(6): 727-730. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.004
[17]	买买提艾力 , 巴克 , 艾尔肯 , 扎克尔 , 沙依甫加马力 , 达吾来提 . 激光-等离子体相互作用过程中光子加速的研究. 激光技术, 2011, 35(2): 282-284. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.038
[18]	李明海 , 柳爱国 , 宋耀祖 . 激光放大介质温度场和热应力场的数值模拟. 激光技术, 2002, 26(2): 86-89.
[19]	王秀凤 , 吕晓东 , 陈光南 , 胡世光 . 激光强化温度场的数值模拟与校验. 激光技术, 2004, 28(2): 162-165.
[20]	李小芬 , 左都罗 , 程祖海 . 紫外预电离TEA CO2激光器放电过程的数值模拟. 激光技术, 2004, 28(5): 476-479.

点击查看大图

计量

文章访问数: 2496
HTML全文浏览量: 472
PDF下载量: 319
被引次数: 0

激光功率密度对自生磁场和电子热传导的影响

1. 新疆大学物理科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046

收稿日期: 2012-04-24
录用日期: 2012-07-27
网络出版日期: 2013-01-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(10965008;11164030);新疆大学校院联合基金资助项目(XY110106)

关键词:

摘要: 为了理解超强激光与等离子体相互作用中产生的自生磁场形成机制和电子热传导特性,采用相对论电磁粒子模拟程序,估算了不同激光功率密度下,在等离子体表面所形成的电磁不稳定性产生的自生磁场大小和空间分布,得到了超热电子和经典Spitzer-Harm理论描述的电子热流随激光功率密度的演化情形.结果表明,非Maxwell速度分布的等离子体,由于电子初始时刻的无规则热运动,在等离子体上激发电磁不稳定性,而不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的超热电子能量输运产生抑制作用.这一研究结果对更好理解惯性约束核聚变快点火过程中自生磁场的产生、电子热传导等方面有帮助的.