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《啁啾激光脈沖產(chǎn)生受激拉曼散射的理論和粒子模擬研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)中國(guó)工程物理研究院學(xué)位論文(申請(qǐng)中國(guó)工程物理研究院碩士學(xué)位)啁啾激光脈沖產(chǎn)生受激拉曼散射的理論和粒子模擬研究學(xué)科：等離子體物理研究生：許峰指導(dǎo)教師：曹莉華研究員二00九年六月萬(wàn)方數(shù)據(jù)TheoreticalandNumericalStudiesonStimulatedRamanScatteringbyaChirpedLaserPulsebyFengXuSubmittedtoChinaAcademyofEngineeringPhysicsinpartialfulfillmemoftherequi
2、rementforthedegreeofMasterofScienceMajorsubject：PhysicsofPlasmaSupervisor：ProfessorLihuaCaoJune2009萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中國(guó)工程物理研究院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文
3、中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：許峰簽字日期：2。p7年多月t7日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解并接受中國(guó)工程物理研究院研究生部有關(guān)保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，允許論文被查閱、借閱和送交國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)，同時(shí)授權(quán)中國(guó)工程物理研究院研究生部可以將學(xué)位論文全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。學(xué)位論文作者簽名：訝?zhēng)F簽字日期：2∞穸年莎月，7日汐l葫降怕川名期簽日●I，●師字導(dǎo)簽萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要高強(qiáng)度激光與密度低于四分之一臨界密度的
4、次稠密等離子體相互作用時(shí)，會(huì)發(fā)生受激拉曼散射現(xiàn)象，即入射光波衰變成電子等離子體波和散射光波。在激光慣性約束聚變物理中，大振幅等離子體波波破產(chǎn)生極高能量的電子。這些超熱電子射程較長(zhǎng)，會(huì)預(yù)熱靶芯的熱核材料，影響壓縮對(duì)稱性。同時(shí)散射光波損失激光能量，降低吸收系數(shù)。因此受激拉曼散射對(duì)激光慣性約束聚變是有害的。另一方面，在激光等離子體加速器中，拉曼散射能被用來(lái)驅(qū)動(dòng)相對(duì)論性等離子體波，加速電子到MeV能量。由于受激拉曼散射的重要性，近年來(lái)提出了引入激光頻率啁啾以控制其增長(zhǎng)的方法。本文從入射光波，散射光波和等離子
5、體波的三波耦合方程出發(fā)，推導(dǎo)了小帶寬頻率啁啾對(duì)拉曼散射的影響。頻率啁啾的引入導(dǎo)致了脈沖內(nèi)部激光波數(shù)在空問(wèn)上的非均勻性。對(duì)于拉曼背向散射，由于散射光沿與入射光相反方向傳播，必將經(jīng)歷入射光的不同部位，而啁啾的引入使得激光脈沖不同部位的頻率及波矢改變，必將導(dǎo)致三波相位失配。因而頻率啁啾對(duì)拉曼背向散射有不依賴于啁啾符號(hào)的抑制作用。對(duì)于拉曼前向散射，正(負(fù))啁啾對(duì)拉曼前向散射有微弱的增強(qiáng)(減弱)的作用。這是由于等離子體的密度擾動(dòng)是從波頭至波尾逐漸累積的，正啁啾脈沖在波頭處的頻率最小，因而具有最大的局域增長(zhǎng)率，
6、從而使得在整個(gè)脈沖內(nèi)部累積得到更大的等離子體密度擾動(dòng)，最終使得不穩(wěn)定性被加強(qiáng)。另外本文分析了大帶寬啁啾脈沖在等離子體中傳播時(shí)的群速色散效應(yīng)和不穩(wěn)定性增長(zhǎng)的有限帶寬效應(yīng)，這兩種效應(yīng)的結(jié)合導(dǎo)致了大帶寬正(負(fù))啁啾對(duì)拉曼前向散射的極大加強(qiáng)(抑制)。最后，本文采用1D3V粒子模擬程序觀測(cè)了不同啁啾參數(shù)下的受激拉曼散射現(xiàn)象，得到了頻率啁啾對(duì)拉曼背向散射所激發(fā)的等離子體波的增長(zhǎng)和超熱電子產(chǎn)額的抑制，這種抑制作用不依賴于啁啾符號(hào)。同時(shí)對(duì)于拉曼前向散射，正(負(fù))啁啾對(duì)等離子體波的增長(zhǎng)率和超熱電子產(chǎn)額有提高(降低)的
7、作用。關(guān)鍵詞：激光慣性約束聚變，受激拉曼散射，頻率啁啾，群速色散，帶寬萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要II萬(wàn)方數(shù)據(jù)AbstractStimulatedRamanScattering(SRS)occursduringtheinteractionofalaserpulsewithanunderdenseplasmawithelectrondensityno≤n。,／4，where％istheplasmacriticaldensity．SRSisaninstabilitywherebyanincidentlaserwaved
8、ecaysintoascatteredelectromagneticwaveandaplasmawave．Ramaninstabilityplaysanimportantroleinlaser-driveninertialconfinementfusionscheme，becauseelectronsmaybeacceleratedtoahighenergybytheplasmawave．Andthesesuprathermalelectronsmaypreheatt
