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激光等离子体通道天线的色散特性研究 被引量：3
1
作者 夏新仁 尹成友 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期10-15,共6页
分析了激光等离子体通道周围为有耗气体媒质时激光等离子体通道天线(LPCA)所传播一般模式的色散特性。建立了LPCA的电磁模型,推导出广义柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程和纵向场与横向场的关系,得到激光等离子体通道和周围媒质中的... 分析了激光等离子体通道周围为有耗气体媒质时激光等离子体通道天线(LPCA)所传播一般模式的色散特性。建立了LPCA的电磁模型,推导出广义柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程和纵向场与横向场的关系,得到激光等离子体通道和周围媒质中的电磁场,利用边界条件导出了LPCA最严格的特征方程,重点讨论了传播常数随等离子体参数和周围介质参数的变化。分析结果表明,通过控制等离子体的频率可以达到控制LPCA色散特性的目的。 展开更多
关键词 激光等离子体通道天线 特征方程 色散特性
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有限磁场中激光等离子体通道天线的电磁散射分析
2
作者 夏新仁 尹成友 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期97-103,共7页
分析了电磁波以任意角度入射到有限磁场中的激光等离子体通道天线(LPCA)时的电磁散射特性。根据LPCA的工作原理建立了其电磁分析模型,推导出广义柱坐标系下各向异性磁化等离子体中纵向分量所满足的波动方程和纵向场与横向场的关系,得到L... 分析了电磁波以任意角度入射到有限磁场中的激光等离子体通道天线(LPCA)时的电磁散射特性。根据LPCA的工作原理建立了其电磁分析模型,推导出广义柱坐标系下各向异性磁化等离子体中纵向分量所满足的波动方程和纵向场与横向场的关系,得到LPCA和周围媒质中的电磁场,利用边界切向电磁场连续,得出了散射系数方程。通过计算实例,将结果与文献结果比较,吻合较好。该研究结果预期可应用于高功率微波武器系统的研究。 展开更多
关键词 有限磁场 激光等离子体通道天线 电磁散射
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新概念激光等离子体通道天线的研究 被引量：3
3
作者 夏新仁 王守杰 +1 位作者 金贤龙 宋莹 《中国电子科学研究院学报》 2011年第2期147-153,共7页
激光等离子体通道天线是一种具有卓越隐身性能的新概念天线。简单阐述了激光等离子体通道天线的系统实现,建立了等离子体通道天线的分析模型,结合边界条件推导出分析电磁波沿激光等离子体通道传播特性的特征方程和分析电磁波沿激光等离... 激光等离子体通道天线是一种具有卓越隐身性能的新概念天线。简单阐述了激光等离子体通道天线的系统实现,建立了等离子体通道天线的分析模型,结合边界条件推导出分析电磁波沿激光等离子体通道传播特性的特征方程和分析电磁波沿激光等离子体通道表面向外辐射特性的天线表面波模式色散方程,从而计算了激光等离子体通道天线的传播特性曲线和辐射方向图,为新概念激光等离子体通道天线的实现打下坚实的基础。 展开更多
关键词 新概念 激光等离子体通道天线 传播特性 辐射特性
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有限磁场中激光等离子体通道天线的传播特性 被引量：1
4
作者 夏新仁 尹成友 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1833-1838,共6页
提出了一种用于辐射高功率微波的各向异性磁化等离子体通道天线(AMPCA),阐述了该天线的具体实现方法,给出了其工作原理,建立了AMPCA的电磁模型。推导了广义柱坐标系下各向异性磁化等离子体中纵向场满足的波动方程,并给出了纵向场与横向... 提出了一种用于辐射高功率微波的各向异性磁化等离子体通道天线(AMPCA),阐述了该天线的具体实现方法,给出了其工作原理,建立了AMPCA的电磁模型。推导了广义柱坐标系下各向异性磁化等离子体中纵向场满足的波动方程,并给出了纵向场与横向场的关系,利用边界条件导出了AMPCA传播模式的特征方程,并在极限条件下,将结果与已有文献进行对比,验证了所推导结果的正确性和有效性。数值计算了AMPCA传播模式的色散曲线。 展开更多
关键词 高功率微波 有限磁场 等离子体通道天线 特征方程 传播特性 各向异性磁化等离 子体通道天线
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激光等离子体通道天线的电磁散射特性分析
5
作者 夏新仁 尹成友 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期199-204,共6页
激光等离子体通道天线被等效为电子在横向旋转、轴向漂移的均匀冷磁化等离子体束,且该等离子体束的横截面为沿轴向不改变的圆形。在考虑离心力、科里奥利力等惯性力的影响下,结合麦克斯韦方程和本构关系,得出了激光等离子体通道天线的... 激光等离子体通道天线被等效为电子在横向旋转、轴向漂移的均匀冷磁化等离子体束,且该等离子体束的横截面为沿轴向不改变的圆形。在考虑离心力、科里奥利力等惯性力的影响下,结合麦克斯韦方程和本构关系,得出了激光等离子体通道天线的散射场。为了简化,计算了一特例,发现了一些有趣的现象。 展开更多
关键词 激光 等离子体通道 电磁散射
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基于锥形等离子体通道的百拍瓦激光脉冲整形及重离子加速
6
作者 赵娜 欧阳建明 +3 位作者 邹德滨 张国博 甘龙飞 邵福球 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期171-180,共10页
利用粒子模拟程序研究了百拍瓦极端光场条件下,锥形等离子体通道对激光脉冲的整形和重离子加速的影响.研究发现,由于非线性干涉和聚焦效应,锥形等离子体通道能够整形激光脉冲时空波形并增强激光强度.对于强度为5.46×10^(22)W/cm^(2... 利用粒子模拟程序研究了百拍瓦极端光场条件下,锥形等离子体通道对激光脉冲的整形和重离子加速的影响.研究发现,由于非线性干涉和聚焦效应,锥形等离子体通道能够整形激光脉冲时空波形并增强激光强度.对于强度为5.46×10^(22)W/cm^(2)、束腰半径为10μm的线偏振激光入射夹角θ=10°的锥形等离子体通道,可获得紧聚焦(束腰半径<1μm)、超高强度(强度提高6倍)的整形激光.利用该激光加速通道末端的超薄平靶发现,辐射反作用力能够有效地抑制由于电子加热和激光强度横向不均匀引起的超薄平靶横向膨胀,延长超薄平靶透明时间,使得金离子得到充分加速,最终可获得截止能量高达约240 GeV的金离子.研究结果有望为未来百PW激光重离子加速实验方案设计及其在核-核碰撞中的应用研究提供理论参考. 展开更多
关键词 百拍瓦激光脉冲 锥形等离子体通道 脉冲整形 重离子加速
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基于彩色相机RGGB通道的LIBS等离子体图像采集与分析
7
作者 燕群 李守杰 +5 位作者 卢渊 田野 翟灿旭 郭金家 叶旺全 郑荣儿 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期446-454,共9页
激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种基于瞬态等离子体的发射光谱,而实现等离子体成像则对LIBS技术研究至关重要。本工作采用低成本的工业彩色相机实现了LIBS等离子体动态观测,本文以相机RGB通道分离出不同波段下的等离子体成像结果,进而实现... 激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种基于瞬态等离子体的发射光谱,而实现等离子体成像则对LIBS技术研究至关重要。本工作采用低成本的工业彩色相机实现了LIBS等离子体动态观测,本文以相机RGB通道分离出不同波段下的等离子体成像结果,进而实现对应波段下元素演化情况的动态观测。以铜锌合金靶材进行了方法验证,结果显示所提出的成像方式能够较好地完成不同元素(Zn、Cu、O)扩张情况的表征,且结合带通滤色片可实现更窄波段下的等离子体成像,证明了彩色相机RGB通道用于等离子体成像分析的可行性,为LIBS基础研究提供了一种实用的技术手段。 展开更多
关键词 光谱学 等离子体成像 RGB通道 时间分辨 激光诱导击穿光谱
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利用均匀密度等离子体通道加速质子的辐射压力增强方案
8
作者 杨露 王晓南 +10 位作者 陈鑫 陈鹏帆 夏倩雯 熊力 龙昊雨 李林洋 毛小保 周海龙 张玮炜 兰小飞 何阳帆 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期218-230,共13页
提出了辐射压力加速与激光尾波场加速相结合的高能质子加速方案.该方案中在临界密度薄靶后端增加一个均匀密度等离子体通道获得了峰值能量为22.2 GeV、截止能量为36.4 GeV和电荷量为0.67 nC的高能质子束,与质子在纯辐射压力加速中相比,... 提出了辐射压力加速与激光尾波场加速相结合的高能质子加速方案.该方案中在临界密度薄靶后端增加一个均匀密度等离子体通道获得了峰值能量为22.2 GeV、截止能量为36.4 GeV和电荷量为0.67 nC的高能质子束,与质子在纯辐射压力加速中相比,其高能质子的截止能量可以提升2个数量级.结果证实了通过在近临界密度薄靶后面连接一个均匀密度等离子体通道,等离子体通道中激光激发的尾波场可以捕获经辐射压力过程预加速的质子并维持长时间的加速,最终获得高能质子,本文还研究了不同均匀密度等离子体通道中质子的加速情况,发现密度越高,则被加速质子的峰值能量和截止能量越高,电荷量也越大.该组合加速方案对高能质子束的产生与应用具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 辐射压力加速 激光尾波场加速 高能质子束 等离子体通道
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激光诱导等离子体加工石英微通道的损伤模型 被引量：5
9
作者 李世雄 白忠臣 +2 位作者 黄政 张欣 秦水介 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期969-973,共5页
利用调Q的Nd∶YAG激光器输出的纳秒激光脉冲诱导等离子体加工石英微通道,加工深度可达4.2 mm,通道内壁光滑。本文对激光脉冲与物质相互作用的移动损伤模型进行了研究,建立了适用于纳秒激光脉冲诱导等离子体加工石英微通道的损伤模型,利... 利用调Q的Nd∶YAG激光器输出的纳秒激光脉冲诱导等离子体加工石英微通道,加工深度可达4.2 mm,通道内壁光滑。本文对激光脉冲与物质相互作用的移动损伤模型进行了研究,建立了适用于纳秒激光脉冲诱导等离子体加工石英微通道的损伤模型,利用损伤模型分析了通道特点,模型结果与实验结果基本相符。 展开更多
关键词 激光诱导等离子体 微通道 激光脉冲 损伤模型
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对超短脉冲激光引雷产生的等离子体通道的特性分析 被引量：6
10
作者 杨辉 张杰 +1 位作者 马锦秀 余玮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期537-540,共4页
利用隧道电离诱导闪电模型 ,对超短脉冲激光在大气中产生弱等离子体通道的电阻和阈值强度进行了分析和计算。结果显示 :强度为 1 0 14 W/cm2量级的超短脉冲激光产生的气体等离子体通道有较好的导电性 ,所需激光能量很小 ,说明在该模型... 利用隧道电离诱导闪电模型 ,对超短脉冲激光在大气中产生弱等离子体通道的电阻和阈值强度进行了分析和计算。结果显示 :强度为 1 0 14 W/cm2量级的超短脉冲激光产生的气体等离子体通道有较好的导电性 ,所需激光能量很小 ,说明在该模型下激光能量的利用效率很高。 展开更多
关键词 超短脉冲激光 激光引雷 等离子体通道 电力设施
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飞秒激光等离子体通道传导能量特性的研究进展 被引量：7
11
作者 任玉 李付锦 +1 位作者 董旭 林景全 《中国光学》 EI CAS 2012年第2期133-142,共10页
基于强飞秒激光诱导等离子体通道的基本性质,分析了等离子体通道在传导电能和射频电磁能时的一些基本问题。综述了飞秒激光等离子体通道传输电能和电磁能方面的新概念和新技术,重点描述了该领域近几年所取得的一些理论及应用的最新成果... 基于强飞秒激光诱导等离子体通道的基本性质,分析了等离子体通道在传导电能和射频电磁能时的一些基本问题。综述了飞秒激光等离子体通道传输电能和电磁能方面的新概念和新技术,重点描述了该领域近几年所取得的一些理论及应用的最新成果。最后,展望了飞秒激光等离子体通道在传导能量技术领域中的发展趋势。 展开更多
关键词 飞秒激光脉冲 等离子体通道 能量传导 电能 射频电磁能
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空气中飞秒激光自聚焦等离子体通道的电导特性 被引量：5
12
作者 林晨 张立文 +1 位作者 覃晓 高军毅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期733-736,共4页
通过电学探测法,采用不同焦距的聚焦透镜,在不同激光能量、不同极性外加电压的条件下,对大气中的飞秒激光自聚焦等离子体电离通道特性进行了实验研究。发现激光脉冲经不同焦距的聚焦透镜作用后均存在较长的电离通道,通道的等效电阻率有... 通过电学探测法,采用不同焦距的聚焦透镜,在不同激光能量、不同极性外加电压的条件下,对大气中的飞秒激光自聚焦等离子体电离通道特性进行了实验研究。发现激光脉冲经不同焦距的聚焦透镜作用后均存在较长的电离通道,通道的等效电阻率有所变化,通常电阻率的最大值出现在透镜的几何焦点附近,并且焦距越长,此电阻率的局部峰值点离几何焦点位置越近。在外加不同极性电压时,自由电子受到所加静电场作用力、洛仑兹力以及有质动力的共同作用。焦点前,通道电流变化不明显,加正向电压产生的电流略微大于加负向电压时的电流;焦点后则是加负向电压产生的电流大于加正向电压时的电流。 展开更多
关键词 飞秒激光 等离子体通道 自聚焦 有质动力 电阻率
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野外环境下太瓦飞秒激光等离子体通道特性研究 被引量：2
13
作者 滕浩 鲁欣 +4 位作者 沈忠伟 陈式友 陈荣毅 魏文寿 魏志义 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期513-523,共11页
对太瓦(TW)飞秒激光在自然大气中传输时产生的超长等离子体通道的物理性质进行了研究。试验结果证实2 TW飞秒激光在大气中自由传输时实现了2km长的等离子体通道,长距离传输后通道内的等离子体电子密度约为10^11 cm^-3,仍然保持良好的导... 对太瓦(TW)飞秒激光在自然大气中传输时产生的超长等离子体通道的物理性质进行了研究。试验结果证实2 TW飞秒激光在大气中自由传输时实现了2km长的等离子体通道,长距离传输后通道内的等离子体电子密度约为10^11 cm^-3,仍然保持良好的导电性。高压放电试验也证实了有等离子体通道存在,可以将放电电压降低30%,说明激光诱导高压放电的有效性。本次试验研究表明长度为公里量级、长寿命大气等离子体通道的实现是可行的,将为激光引雷、大气监测、人工干预气候等实用化应用扫清技术上的障碍。 展开更多
关键词 激光技术 超短脉冲激光 等离子体通道 大气成丝 激光引雷 飞秒激光
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q-高斯激光束在预等离子体通道中的孤立波 被引量：2
14
作者 孙建安 王莉 +2 位作者 洪学仁 杨阳 唐荣安 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第3期34-39,共6页
利用变分法研究了q-高斯激光束在抛物预等离子体通道中传播的电磁孤立波,并与高斯激光的电磁孤立波进行了对比.结果表明:q-高斯激光束在抛物预等离子体通道中有两种电磁孤立波解,即聚焦电磁孤立波解和散焦电磁孤立波解.在相同的激光振... 利用变分法研究了q-高斯激光束在抛物预等离子体通道中传播的电磁孤立波,并与高斯激光的电磁孤立波进行了对比.结果表明:q-高斯激光束在抛物预等离子体通道中有两种电磁孤立波解,即聚焦电磁孤立波解和散焦电磁孤立波解.在相同的激光振幅和同一等离子体背景下,低q值激光束的聚焦电磁孤立波的振幅较大,数值稳定性较差,而散焦电磁孤立波与之相反. 展开更多
关键词 q-高斯激光束 孤立波 预等离子体通道
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等离子体通道天线的传播特性分析 被引量：4
15
作者 夏新仁 尹成友 《微波学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期19-24,共6页
文中提出了一种用于高功率微波武器系统的激光等离子体通道天线,简单阐述了该天线的具体实现方法,根据天线的工作原理,建立了等离子体通道天线的近似电磁模型。从柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程出发,在柱坐标系中给出了纵向场与横... 文中提出了一种用于高功率微波武器系统的激光等离子体通道天线,简单阐述了该天线的具体实现方法,根据天线的工作原理,建立了等离子体通道天线的近似电磁模型。从柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程出发,在柱坐标系中给出了纵向场与横向场的关系,利用边界条件分别导出了非磁化和磁化等离子体通道天线最严格的特征方程,并通过在极限条件下将本文结果与文献已有结果的对比,验证了文中所导结果的正确性和有效性。最后,分别数值计算了非磁化和磁化等离子体通道天线的色散曲线,为该天线的实际应用打下坚实的理论基础。 展开更多
关键词 等离子体通道天线 非磁化等离子体 磁化等离子体 特征方程 传播特性
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等离子体通道天线的辐射场计算 被引量：4
16
作者 夏新仁 尹成友 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期30-36,共7页
提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA),计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数;建立了PCA的近似电磁模型;给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场,利用边界条件得出了PCA的色散方程,求出PCA的... 提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA),计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数;建立了PCA的近似电磁模型;给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场,利用边界条件得出了PCA的色散方程,求出PCA的表面波波矢。重点讨论了PCA的辐射场随等离子体密度、天线长度、半径的变化,证实了PCA方向图的可控性。 展开更多
关键词 等离子体通道天线 辐射方向图 色散方程
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磁化等离子体通道天线中电磁波的色散特性(英文) 被引量：1
17
作者 夏新仁 尹成友 +1 位作者 王守杰 金贤龙 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第6期46-53,共8页
针对现有高功率微波武器辐射天线的不足,提出了将磁化等离子体通道用作电磁脉冲辐射天线的思想———磁化等离子体通道天线(MPCA),分析了MPCA周围为有耗气体媒质时MPCA所传播的一般模式.简单阐述了MPCA的具体实现方法,根据MPCA的工作原... 针对现有高功率微波武器辐射天线的不足,提出了将磁化等离子体通道用作电磁脉冲辐射天线的思想———磁化等离子体通道天线(MPCA),分析了MPCA周围为有耗气体媒质时MPCA所传播的一般模式.简单阐述了MPCA的具体实现方法,根据MPCA的工作原理,建立了MPCA的几何模型,利用边界条件导出了MPCA最严格的色散方程.重点讨论了传播常数随等离子体参数、周围介质参数和外加磁场的变化.结果表明,有限磁场中的MPCA与无穷大磁场时具有一些不同的传播特性,这些结果对于该天线的实现很有参考价值. 展开更多
关键词 磁化等离子体通道天线 色散方程 电磁波
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飞秒激光大气等离子体通道诱导放电技术研究 被引量：4
18
作者 王毕艺 陈亚楠 《光电技术应用》 2017年第3期24-27,共4页
通过研究飞秒激光在空气中形成等离子体通道的导电特性,提出一种获得长寿命、长距离的等离子体通道的实验方法。研究结果表明,采用飞秒激光脉冲序列电离大气有望获得长寿命、长距离的导电通道,从而为激光等离子体通道诱导放电技术的发... 通过研究飞秒激光在空气中形成等离子体通道的导电特性,提出一种获得长寿命、长距离的等离子体通道的实验方法。研究结果表明,采用飞秒激光脉冲序列电离大气有望获得长寿命、长距离的导电通道,从而为激光等离子体通道诱导放电技术的发展奠定理论和技术基础。 展开更多
关键词 飞秒激光 等离子体通道 诱导放电
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中空等离子体通道中强激光脉冲对电子的加速
19
作者 杜春光 曾贵华 徐至展 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期202-204,共3页
分析了中空等离子体通道内传播的强激光脉冲电磁场中注入电子的运动，发现当激光脉冲强度超过某个阈值时，电子能获得有效的纵向加速并自动与脉冲分离．
关键词 加速电子 等离子体通道 强激光脉冲 激光
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