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真空中强激光直接加速电子的理论研究

作者：刘时雄 Publish: 2005-7-15 Hits:-

【中文题名】

真空中强激光直接加速电子的理论研究

【英文题名】

The Investigation of Electron Acceleration by Intense Laser in Vacuum

【学科专业】

光学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2005-7-15

【中关键词】

强激光,相对论相滑,电子加速,能量增益,真空,

【英关键词】

intense laser,phase slip,electron acceleration,energy gain,vacuum,

【分类导航】

数理科学和化学>物理学>光学>非线性光学（强光与物质的作用）>>

【论文摘要】

本论文主要从理论上探讨了在真空中用强激光直接加速电子的情况及其方案的可行性,并得出了激光加速电子的必要条件,求出了能量增益的表达式。并简要介绍了加速器和激光加速技术的发展概况。文章内容共分为六章:第一章为前言。第二章简要介绍激光加速电子的发展过程。第三章介绍真空中用强激光加速电子方案的提出及模型。第四章至第六章主要是介绍本人于硕士研究生期间所做的工作。第一章,概述了强激光与物质相互作用研究领域的发展情况,并对惯性约束核聚变和激光核聚变“快点火”方案作了简单介绍。从而阐述了本论文的研究背景和研究目的。第二章,简单介绍了强激光加速电子的设想及加速器技术的发展过程,指出了本论文的研究范围和重点。第三章,研究了强激光在真空中直接加速电子方案的可行性。从麦克斯韦(Maxwell)方程组出发,推导出激光场纵向电场的存在。为了有效加速电子并获得净能量增益,必须打破Lawson-Woodard(LW)定律,并满足一定的条件。此外,介绍了几种激光加速电子的常用模型。第四章,介绍真空中用单束强激光加速电子的理论分析。在第三章的理论基础上,以厄米-高斯(Hermite-Gau...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-7
目录	7-9
插图目录	9-10
第一章前言	10-14
§1.1 强激光与物质相互作用简介	10
§1.2 惯性约束核聚变和激光核聚变“快点火”方案	10-14
第二章强激光加速电子的发展过程简介	14-16
§2.1 激光加速的背景	14
§2.2 加速器的发展	14-15
§2.3 激光加速技术的发展	15-16
第三章真空中强激光直接加速电子方案的可行性	16-22
§3.1 Lawson-Woodward定律	16-17
§3.2 纵向电场的存在	17-18
§3.3 纵向电场的量级估计	18-19
§3.4 聚焦高斯光束中的低相速区	19-20
§3.5 简述电子与激光相互作用模型	20-22
§3.5.1 有质动力势模型	20
§3.5.2 非弹性散射(IS)和俘获加速效应(CAS)机制	20-22
第四章真空中单束激光场加速电子及电子动力学行为	22-32
§4.1 高斯激光场及电子动力学行为的精确描述	22-23
§4.2 真空中用单束厄米-高斯光束加速电子的理论分析	23-28
§4.2.1 线偏振厄米-高斯光束	23-26
§4.2.2 圆偏振厄米-高斯光束	26-28
§4.3 真空中用单束Bessel光束加速电子的理论分析	28-32
§4.3.1 线偏振Bessel光束	28-30
§4.3.2 圆偏振Bessel光束	30-32
第五章基模高斯光束与聚焦高斯光束加速电子情况的对比	32-42
§5.1 基模高斯光束	32-34
§5.2 聚焦高斯光束	34-39
§5.3 基模高斯光束和聚焦高斯光束的纵向电场成分	39-42
第六章真空中两束交叉厄米-高斯光束加速电子的理论分析	42-49
§6.1 交叉厄米-高斯光束	42-44
§6.2 直接加速电子所需的必要条件	44-49
结束语	49-50
参考文献	50-54
致谢	54-55
公开发表论文	55
联系方式	55-56

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.22733



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