线性热-电-弹理论解的唯一性

经典的热力学理论,由于采用了抛物型的Fourier热导方程,导致了在离热扰源任意远处可同时感受到热效应,也就是说热的传播具有无穷大速度。从物理直观上看,这显然是不真实的。为克服理论上的不合理性,避免上述情形产生,建立新理论通常有两种手段:一是在热导方程中加入流率项,二是在本构方程中插入温度率项。随着新现象的发现、多功能新型材料的开发和利用,有效准确地分析物质的具有     

相对论自聚焦对激光脉宽的要求

短脉冲强激光在等离子体中的稳定传播与许多现象,如:激光等离子体加速器、相干短波长辐射源以及ICF中的快点火等许多问题,都有着直接的联系.如何使短脉冲强激光在等离子体中稳定传播及提高其传播长度成为人们关注的焦点问题之一.实现短脉冲强激光在等离子体中传播时形成光波导的方式主要有两种,即相对论自聚焦和等离子体通道口.相对论自聚焦的机理在于,强激光驱动下的等离子体中的电子做相     

利用半周期延迟脉冲提高谐波级次

当一个原子系统被强激光脉冲照射时,它将非线性地偶极辐射出注入激光频率的奇次谐波,这就是所谓的强场高次光学谐波发射。近十年来在实验和理论上,高次谐波辐射一直受到人们的关注。其原因之一是它可以成为真空紫外和X射线波段的高亮度短脉冲的相干辐射源。它的发展在材料科学以及许多超快领域有着十分重要的意义。     

托卡马克边界等离子体密度梯度不连续对低杂波传播的影响

迄今为止,用低杂波驱动出等离子体电流,仍是有希望维持托卡马克稳态运行的途径之一.因此,研究低杂波在等离子体中的物理过程,仍是近年这方面理论和实验所关注的焦点.按照目前理论上的观点,低杂波在被等离子体完全吸收之前,通常要在其截止层和等离子体中心之间的区域往返传播多次,由于磁场剪切和环效应,低杂波的平行折射率 n将有较大的上移.n上移的大小,一般取决于低杂波环向模数 m 的变化,而波在传播过程中各物理量的变化是由一个常微分方程组——射线轨迹方程来描述的,因此,可以预想,初值和边界参数对方程组解的性质影响很大.下面我们将证明,由于托卡马克限制器的存在,使得边界等离子     

相对论自聚焦对激光脉宽的要求

<正>短脉冲强激光在等离子体中的稳定传播与许多现象,如:激光等离子体加速器、相干短波长辐射源以及ICF中的快点火等许多问题,都有着直接的联系.如何使短脉冲强激光在等离子体中稳定传播及提高其传播长度成为人们关注的焦点问题之一.     

辐射在任意非均匀林冠中的传播

迄今为止,比较系统的林冠辐射传播方程大部分是在水平均匀林冠模型中得到的。Ross等人曾得到林冠中辐射传播方程:     

Raman-Nath方程的一种严格解法

Raman-Nath方程(RNE)最初是从研究光被超声波衍射导出的,近几年的研究表明这一方程在讨论自由电子激光(FEL)的光子统计性质方面起重要作用。其一般形式为如下递推微分方程:     

掺杂激光晶体Er:KGd(WO_4)_2和KEr(WO_4)_2的配位场理论计算

在掺杂激光晶体的光谱学研究中,一个很重要的工作就是分析发光离子的光谱斯塔克能级结构,根据发光离子在激光晶体中的点群对称性,由实验能级从理论上拟合出它们的配位场参数。掺杂激光晶体Er:KGd(WO_4)_2和KEr(WO_4)_2是70年代末得到的一类激光晶体,     

激光场的物理现象

激光独特的性质使其在许多科学和技术领域得到大量的应用。激光与各种介质作用的物理过程,如早期激光与单原子和分子的作用,乃至近年来开展的与超密等离子体的作用无不基于这些性质。本文所讨论的问题就是发生在激光作用场的一些有趣和不寻常的物理现象,并且集中在高激光能流密度下发生的过程。除了从实验上讨论这些现象而外,文中还描述一些至今尚未被实验所验证,而从理论上预言的一系列效应,其中一些至今还是科学的幻想,也许还要好久才能成为现实。激光束的热力学特性已知利用光学系统聚焦普通光束不可能把物体加热到作为热发射源的温度,但是把激光束聚焦在固体表面可以达到几千万度的等离子体温度,此时振荡的激光工作物质还相当“冷”,例如在大多数获得超高温实验所采用的铷玻璃激光介质本身的温度只有几十度。因为在激光介质中光子与介质不是处于热平衡状态,这就使介质的温度与光化气体的有效“温度”之间存在很大的差别。     

中立型方程d/(dt)[x(t)+px(t—r)]+qx(t—s)—hx(t—v)=0振动性的充要条件

一、引言 微分差分方程解的振动性的研究,在理论上和应用上都极为重要。近几年来,中立型方程振动性理论获得迅速发展。但是,大多数已知结果是仅对具正系数的方程的。 本文讨论如下形式的既具正系数又具负系数的中立型方程     

四方晶系Nd:YLF晶体的热效应

工作物质的热效应是固体激光器的一个重要研究课题。空间群为4_1/α的四方晶系Nd:YLiF_4(Nd:YLF)是一种优良的激光晶体,文献[1]报道了输出功率达40W的TEM_(00)模Nd:YLF连续激光器,但迄今还没见到四方晶系激光晶体热效应的研究报道。本简报首次从理论上给出了四方晶系沿α轴方向生长的Nd:YLF晶体灯泵过程热效应的计算结果。 类似于国内外灯泵固体激光器的情况,假设灯泵过程激光棒是一根内部均匀发热的无限长细圆柱棒,棒中产生的热量由流经棒侧壁的冷却液带走,忽略棒的端面效应可认为棒轴方向温度保持不变,热平衡后,沿α轴方向生长的Nd:YLF棒的温度由热导方程     

激光光热瞬态畸变光谱法的分析特性

受激分子的无辐射驰豫过程,迄今已被开发为许多激光光热光谱学方法的基础.例如,激光光声光谱法、激光热透镜光谱法、激光光热偏转光谱法、激光光热折射光谱法和激光光热干涉光谱法,已经被应用于分析化学并被开发为一类高灵敏度和高空间分辨率的吸收光谱学方法.本工作首次提出了一个新型的激光光热瞬态畸变光谱学分析方法.采用一个调制的高斯激光束辐照液体样品,在被辐照的液体样品表面微区吸收激光光能并转变成热能.在被加热     

超快速测量实验方法研究

电子显微镜和扫描隧道显微镜使人们能看到原子尺寸的微观世界图像, 极大地促进了化学、生命、材料、表面等学科的发展. 通过提高时间分辨率, 利用特定能量的飞秒和阿秒X射线脉冲来探测超快速化学反应, 如光合作用、DNA和蛋白质分子的合成和分解过程, 已经成为科学发展的前沿研究领域之一. 经过多年的探索, 作者在有关超短X射线脉冲产生(发光)、超快速测量(时间分辨率达到飞秒量级, 1 fs = 10^-15 s, 即1千万亿分之一秒, 和阿秒量级, 1 as = 10^-18 s, 即100亿亿分之一秒)等前沿领域取得了一些原创性的研究成果, 发现了原子在强激光场中产生飞秒和阿秒X射线脉冲的发射特性(即激光相位与X射线光子能量之间的关系), 揭示了发射特性的激光脉冲宽度依赖性和载波-包络相位(CEP)依赖性及其180°周期结构, 在理论上计算出了飞秒和阿秒X射线光电效应的量子增强现象及光电子能谱的干涉图像等. 提出了测量和应用CEP的新方法, 建立了应用于超快速测量的光电子能谱相位确定法, 找到了重建脉冲时间结构的光电子能谱微分变换方程、积分变换方程和比例变换方程. 利用这些先进的方法和变换方程, 能极大地提高超快速测量的实验效率和时间精度(理论均方根时间偏差为2 as). 这些研究成果为超快速测量实验研究和分子电影技术的发展奠定了重要的理论和技术基础.     

激光在等离子体中相干散射的结构因子

由于粒子间的长程库仑力作用,通常的气体分子运动论对等离子体并不适用。本文采用系综理论来讨论,设离子与电子构成的等离子体系综的相空间密度分布符合刘维方程。采用BBGKY方程系来计算激光在等离子体中散射     

微激光的量子模式理论

在激光发展中开腔模式理论起了很重要的作用。激光开腔模式理论是一种半经典理论,激活介质中的原子用量子力学描述,而辐射场则服从经典的Maxwell方程,场的量子化已被忽略了。故开腔模式理论也未能给出激光模式中光子的统计分布。只是后来的全量子激光理论才证明了,由于原子的自发辐射,腔的损耗,以及作为光泵的激活原子的无规注入,在阈值上的单模激光光子服从Poisson分布,其量子噪音满足     

二阶非线性光学系数的量化研究

理论上非线性光学效应的产生是激光场与非线性介质的原子、分子相互作用的结果,用微扰结合密度矩阵理论可导出分子的二阶     

一种新型式的Boussinesq方程

Boussinesq方程关于变水深问题的应用早已被Peresrine所推导,其作用能够描述不规则波与方向谱在浅水区的非线性作用和能量转换。其沿水深积分使三维波浪传播问题转化成二维问题进行处理。近些年来,一些工作已经扩展了Boussinesq方程在深水中的应用范围,靠促进其方程频散性来实现。Madsen仿Witting作法采用变量线性组合构成的量级小项,加入到动量方程中来拓展变水深条件下的Boussinesq频散性,使其达到了2阶频散精度。Nwogu采用水深之某一特定层的水平速度变量来推导出可随不同水深层的选取来达到改善其频散精度的Boussinesq方程。     

带轴向引导磁场自由电子激光器中的激光输出与压缩行为

关于自由电子激光器(FEL)中激光输出(激光光子数平均值)和压缩行为的讨论通常是在Bambini-Renieri坐标系中基于球Raman-Nath方程来进行的。到目前为止,所有此类工作都仅限于Wiggler抽运的FEL。但实际上,为提高FEL的增益并约束电子束流的     

激光拍频波驱动的电子等离子体波的有质动力饱和效应

电子等离子体波的拍频激发在等离子体加热、等离子体诊断、激光等离子体加速器以及在研究电离层等离子体等方面具有广泛的应用。最近,由于激光拍频加速器及Surfatron工作的兴起,电子等离子体波的非线性激发及其对粒子的加速引起越来越多的研究者的兴趣。理论上电子等离子体波的最大振幅可达到波破裂极限,E_p=mcωp/e,对于10~(18)     

一类非线性Schrdinger方程整体解

本文研究了来源于非线性光学中描述激光束在介质中传播现象的一类非线性Schrdinger方程初边值问题