强脉冲激光等离子体和声致发光单气泡的某些理论问题研究

摘要

论文主要包括以下四部分内容及结果:一、高温等离子体中相对论电子的集体振动行为.目前人们普遍接受的等离子体中电子的集体行为是Pines和Bohm在1952年所做的工作.他们主要研究了稠密电子气中电子的行为.该论文将此内容推广到高温等离子体的情况,研究高温等离子体中相对论电子的集体振动行为.二、我们在第一部分的基础上对高温等离子体采用相对论的动力学模型,研究由超快强激光所产生的能量在0.5MeV~1.5MeV范围内的相对论性电子束(REB)与密度为300g/cm<'3>~1000g/cm<'3>、温度为5keV~100keV的超压缩DT靶的相互作用.由于经历了相对论修正的集体激发和两体碰撞两种主要的能量损失机制,使得REB在DT核中不断损失能量,并将能量全部沉积在靶中.理论结果表明:随着等离子体温度的上升,由集体激发引起的能量损失逐渐减小,而由两体碰撞引起的能量损失逐渐增加.随后,通过计算连续曲折射程、最大穿透深度和特征时间三个重要物理参量来估算REB对球对称超压缩DT靶产生点火热斑的能力;重新检验了对超压缩DT芯实施快点火的可行性,修正了前人[Deutsch,et al.P.R.L.(1996,2000)]的若干理论结果.三、对声致发光单气泡产生的高温动力学行为作了一些分析和研究.四、我们在非相对论电子场论的框架下研究了能量远低于1MeV的电子系统在强光场中的动力学行为.在强光场中除光场线性项外,非线性项即A<'2>项的作用不容忽视.故我们给出电子场与光量子场相互作用时整个系统的哈密顿量,用Fermi-Dirac统计的Schrodinger量子波场来描述电子系统,并采用

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景、国内外现状及发展

1.1.1强脉冲激光等离子体

1.1.2单泡声致发光

1.2本论文的主要工作

第二章高温等离子体中电子的集体行为

2.1高温等离子体中相对论电子的集体振动

2.1.1引进李纳——维谢尔相对论性电磁势来描述高温等离子体中的相对论电子

2.1.2将密度函数分为集体部分和个体部分

2.2快电子束在高温等离子体中的能量损失

第三章相对论性电子束在DT核中实施快点火

3.1引言

3.2相对论性电子束对超压缩DT核点火

3.2.1主要的能量损失机制

3.2.2几个重要物理参量

3.2.3小结

第四章单泡声致发光的动力学研究

4.1声致发光的定义

4.1.1单泡声致发光的过程

4.1.2单泡声致发光的特点

4.1.3研究声致发光的意义

4.2单泡声致发光的动力学特性

4.2.1单泡声致发光的动力学描述

4.2.2单泡声致发光的理论模型

4.3气泡内爆核聚变

4.3.1实验桌上的核聚变反应

4.3.2“快点火”实现气泡核聚变

4.3.3结论

第五章电子系统在强光场中的动力学行为

5.1引言

5.2强光场中电子系统与多光子的相互作用

5.2.1系统的哈密顿量及有关公式

5.2.2 Schrodinger量子场方程求解

5.2.3小结

第六章回顾与展望

6.1论文工作的总结

6.2存在的问题与对未来的展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表的论文