《超強雷射驅動的靶後鞘層太赫茲輻射物理機制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由卓紅斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超強雷射驅動的靶後鞘層太赫茲輻射物理機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：卓紅斌
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
超強雷射與固體靶相互作用能夠在靶後鞘層區域自洽地激勵太赫茲輻射。該物理現象與超熱電子產生與輸運、靶後靜電鞘層演化以及離子加速等系列物理過程緊密相關。深入理解和掌握其內部物理機制對於加速離子物理過程的診斷分析以及實驗室條件下可重複性太赫茲源實現技術具有重要意義。本項目擬運用理論分析、物理建模和數值模擬研究等方法，針對雷射驅動固體靶並激勵太赫茲輻射物理過程開展深入研究。建立描述鞘層電場作用下相對論電子非線性運動行為和加速輻射場物理特徵的理論分析模型，獲得太赫茲輻射強度、頻譜分布與鞘層電場強度和超熱電子溫度等物理參數的定標關係；模擬研究雷射固體靶相互作用激勵太赫茲輻射物理過程，闡明鞘層演化、離子加速以及電子回流振盪等過程對太赫茲輻射行為和特徵的影響以及內在的物理規律。在確定靶後輻射太赫茲主要物理機制的基礎上，提出最佳化物理方案並開展有針對性的驗證實驗研究。
結題摘要
超強雷射與固體靶相互作用能夠在靶後鞘層區域自洽地激勵太赫茲輻射。該物理現象與超熱電子產生與輸運、靶後靜電鞘層演化以及離子加速等系列物理過程緊密相關。深入理解和掌握其內部物理機制對於加速離子物理過程的診斷分析以及實驗室條件下可重複性太赫茲源實現技術具有重要意義。本項目運用理論分析、物理建模和數值模擬研究等方法，針對雷射驅動固體靶並激勵太赫茲輻射物理過程開展深入研究。通過建立描述鞘層電場作用下相對論電子非線性運動行為和加速輻射場物理特徵的理論分析模型，獲得太赫茲輻射強度、頻譜分布與鞘層電場強度和超熱電子溫度等物理參數的定標關係；模擬研究雷射固體靶相互作用激勵太赫茲輻射物理過程，闡明鞘層演化、離子加速以及電子回流振盪等過程對太赫茲輻射行為和特徵的影響以及內在的物理規律。在確定靶後輻射太赫茲主要物理機制的基礎上，提出最佳化物理方案並開展有針對性的驗證實驗研究。實驗結果表明：利用高對比度雷射與2微米的固體薄靶相互作用，在靶後可以得到脈衝長度約為5-20皮秒，輻射能量接近10.5毫焦的強太赫茲輻射信號，雷射太赫茲能量轉化效率達到1.7%。
