项目名称: 啁啾激光脉冲—等离子体加速及其应用研究

项目编号: No.11304077

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2014

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 栗建兴

作者单位: 河北师范大学

项目金额: 28万元

中文摘要: 近年来,随着超短超强激光技术的快速发展,新型激光粒子加速器已经成为强场物理的研究热点之一.激光粒子加速器产生的高能离子束在医疗和工业等领域(例如:离子治疗和离子刻蚀)有重要应用。目前,实验上已经实现了采用PW激光器加速获得几十甚至几百MeV的离子束,离子束能散度可以降低到15%左右。在本课题中,我们将采用Particle-In-Cell(PIC)仿真代码模拟研究超短超强啁啾激光脉冲-等离子体加速机制。在现有实验条件下,此机制有望在较大程度上提高离子束平均能量并降低离子束能散度。另外,通过研究啁啾激光脉冲和等离子体靶材的初始参数对离子束质量的影响规律,我们将得到啁啾激光脉冲-等离子体加速的最佳初始条件,并且,模拟产生能够用于离子治疗和离子刻蚀等领域的高质量离子束。此外,我们将采用PIC仿真代码模拟离子治疗和离子刻蚀的基本物理过程.

中文关键词: 啁啾激光脉冲;等离子体;粒子模拟;离子加速;电子加速

英文摘要: Recently, following the fast developments of ultrashort and ultrastrong laser technology, laser ion acceleration has been one of the most attractive research aspects of intense field physics. Ion beams of high energy produced by laser ion accelerators are very useful for medical as well as industrial applications,such as ion therapy and ion lithography, respectively. At present, ion beams with energies of dozens or even hundreds of MeV have been realized experimentally by employing PW laser pulses. The energy spread of ion beams is of the order of 15%. In this project, based on Particle-In-Cell (PIC) simulation codes we will study super short and super strong chirped laser pulse-plasma acceleration. The kinetic energies of ion beams produced by this acceleration scheme would be much higher, and the energy spreads would be much lower than in present experiments. Additionally, the roles of initial parameters of the chirped laser pulses and plasma targets in determining the quality of ion beams will be studied carefully. We will obtain the optimal acceleration condition of this acceleration scheme, and the ion beams of high quality for the applications of ion therapy and ion lithography will be produced in simulations. Besides, the basic physics processes of ion therapy and ion lithography will be simulated by PIC

英文关键词: Chirped laser pulse;Plasma;Particle-in-cell simulation;Ion acceleration;Electron acceleration

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

机器学习中原型学习研究进展
专知会员服务
45+阅读 · 2022年1月18日
专知会员服务
19+阅读 · 2021年9月14日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
47+阅读 · 2021年6月28日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年4月12日
生成对抗网络GAN在各领域应用研究进展(中文版),37页pdf
专知会员服务
149+阅读 · 2020年12月30日
专知会员服务
86+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
79+阅读 · 2020年6月20日
前所未有:用AI控制核聚变,DeepMind再登Nature
学术头条
0+阅读 · 2022年2月17日
全网最全-网络模型低比特量化
极市平台
0+阅读 · 2022年1月12日
约束进化算法及其应用研究综述
专知
0+阅读 · 2021年4月12日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
33+阅读 · 2021年12月31日
Arxiv
56+阅读 · 2021年5月3日
An Attentive Survey of Attention Models
Arxiv
43+阅读 · 2020年12月15日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
13+阅读 · 2019年3月10日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
小贴士
相关VIP内容
机器学习中原型学习研究进展
专知会员服务
45+阅读 · 2022年1月18日
专知会员服务
19+阅读 · 2021年9月14日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年7月25日
专知会员服务
47+阅读 · 2021年6月28日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年4月12日
生成对抗网络GAN在各领域应用研究进展(中文版),37页pdf
专知会员服务
149+阅读 · 2020年12月30日
专知会员服务
86+阅读 · 2020年8月2日
专知会员服务
79+阅读 · 2020年6月20日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
33+阅读 · 2021年12月31日
Arxiv
56+阅读 · 2021年5月3日
An Attentive Survey of Attention Models
Arxiv
43+阅读 · 2020年12月15日
Arxiv
126+阅读 · 2020年9月6日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
13+阅读 · 2019年3月10日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
微信扫码咨询专知VIP会员