光子相干效應對電漿輻射輸運和不透明度的影響

《光子相干效應對電漿輻射輸運和不透明度的影響》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由曾交龍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：光子相干效應對電漿輻射輸運和不透明度的影響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曾交龍
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

隨著實驗技術的突破，溫稠密、熱稠密電漿輻射輸運和輻射不透明度研究日益成為物理學前沿領域課題。傳統的輻射輸運方程用比強度描述了輻射在電漿中的傳播，這對應直線傳播的幾何光學極限時的規律，對高於固體密度的稠密電漿，會出現影響輻射輸運和不透明度的新物理效應。稠密電漿中譜線寬度很大，從而導致光子的相干長度變短，當光子相干長度大於其平均自由程但又可以比擬時，光子相干效應會影響光子在電漿中的吸收，這時光子會表現出由海森堡不確定性關係和量子干涉等物理特性決定的量子性質，這些量子效應沒有包括在傳統輻射輸運方程中。光子相干效應對輻射輸運和不透明度影響的研究在慣性約束聚變和天體物理等領域很有意義，本項目在二次量子化理論框架內，研究光子相干效應對輻射輸運的影響，進而研究對輻射不透明度的物理效應，利用光子的Wigner分布函式，建立光子輸運的物理模型，研究光子相干引起的對光子吸收的物理效應。

結題摘要

溫稠密、熱稠密電漿輻射輸運和輻射不透明度研究是物理學前沿領域課題，傳統的輻射輸運方程用比強度描述了輻射在電漿中的傳播，這對應直線傳播的幾何光學極限時的規律，對高於固體密度的稠密電漿，會出現影響輻射輸運和不透明度的新物理效應。稠密電漿中譜線寬度很大，從而導致光子的相干長度變短，當光子相干長度大於其平均自由程但又可以比擬時，光子相干效應會影響光子在電漿中的吸收，這時光子會表現出由海森堡不確定性關係和量子干涉等物理特性決定的量子性質，這些量子效應沒有包括在傳統輻射輸運方程中。光子相干效應對輻射輸運和不透明度影響的研究在慣性約束聚變和天體物理等領域很有意義。項目研究光子相干效應對輻射輸運的影響；研究了耦合電漿中輻射輸運的規律，得到了超強x-射線輻射與固體密度物質相互作用產生的高度瞬態電漿的吸收和發射特性；研究了相干x-射線雷射引起的相干效應，以及相干效應對自發輻射率、吸收係數和受激發射率的影響。圍繞這一中心課題，系統研究了稠密鋁、鐵電漿的輻射不透明度，研究了慣性約束聚變和恆星內部混合物稠密電漿的輻射特性，針對慣性約束聚變研究中重要的氘氚、鋁、鐵等混合物以及恆星內部氫、氦、氧、鐵等混合物，研究混合物電漿不透明度，得到了系統規律。