超强激光脉冲与等离子体相互作用中电子流聚束及其不稳定性的研究

在线极化超强超短激光脉冲与低密度等离子体相互作用过程中，由于激光有质动力的作用，纵向将形成强相对论性的电子流，电子流诱发的准静态磁场又将使电子流产生聚束；同时在横向，由于激光电场的作用，聚束后的电子流将发生扭曲，因而产生扭曲不稳定性。该文从分布函数出发，对其进行讨论，得到了这种情况下的稳定性条件。     

超短激光脉冲与部分离化等离子体的相互作用

第一次讨论了超强超短激光与部分离化等离子体相互作用中，束缚电子的振荡辐射和电离问题。在该文给出的模型下，激光有质动力的作用将对束缚电子的振荡辐射和电离条件产生修正。     

自注入电子束的加速及其对激光尾场的影响

在激光等离子体相互作用中对自注入电子束的加速及其对尾场的影响进行了理论研究.自注入电子束在空泡底部削弱了激光尾波静电场.随着自注入电子束电荷密度的增加,尾波场结构明显改变和空泡纵向变长.随后的鞘层电子须以较高的初始纵向动量才能自注入到不断演化的空泡尾场中.当自注入电子束的库仑场大于空泡内静电场时,该电子束将驱动等离子体尾波场.     

电场对煤瓦斯吸附渗流特性的影响

为了探讨地电场对包含在煤层中的瓦斯气体的储存、运移的作用以及如何利用电场采促进煤层气的渗流从而达到提高中国低压低渗煤层的煤层气抽放率等问题，研究了电场对煤瓦斯吸附渗流特性的影响．研究表明：静电场对煤瓦斯吸附特性的影响关键在于静电场的焦耳热效应使煤瓦斯系统温度升高和静电场增加煤表面吸附势阱的深度2种因素竞争的结果，当静电场增加煤表面吸附势阱深度占主导地位时，静电场使煤对瓦斯的吸附量增加，当静电场的焦耳热效应逐渐占主导地位时，静电场使煤对瓦斯的吸附量减少；外加静电场促使煤中瓦斯的渗流；交变电场作用使煤对瓦斯的吸附量减少；交变电场作用促使煤中瓦斯的渗流．     

锥形飞秒强激光等离子体中Compton散射的能量转换

应用相对论性电子与多光子集团非弹性碰撞模型和经典相对论电动力学理论,分析、计算了锥形飞秒强激光等离子体中多光子非线性Compton散射的能量转换.发现等离子体中的耦合激光场会引起能量转换效率的振荡,而静电场会降低能量转换效率.当高能电子与光子发生双光子非线性Compton散射时,电子能获得最大的能量转换效率.     

基于超表面的极化可重构天线设计

设计了一种应用于WiMAX频段的极化可重构天线。天线由交叠放置的两个方环构成的“8”字形超表面和缝隙天线两部分组成，通过机械旋转超表面实现了线极化（LP）、左旋圆极化（LHCP）以及右旋圆极化（RHCP）三种状态的转换。仿真和测量结果表明，该天线实现了线极化和圆极化之间的转换，圆极化状态下的-10 dB相对阻抗带宽为35.4%(2.84 GHz～4.06 GHz),3 dB轴比带宽为10.2%(3.34 GHz～3.7 GHz)；线极化状态下-10 dB阻抗带宽为37.4%(2.74 GHz～4 GHz)。天线具有较好的辐射特性，工作频段内增益均高于6 dBi。     

芒刺静电场对细胞增殖的影响

以不同强度的芒刺静电场作用于体外培养的肿瘤细胞和正常细胞,通过MTT比色法检测电场处理后细胞的增殖能力,研究了芒刺静电场对细胞增殖的影响规律.结果表明不同电场辐照强度对细胞增殖能力有不同程度的影响.电场对人肝癌细胞SMMC7721增殖有抑制作用,但对小鼠黑色素瘤细胞B16、Lewis肺癌细胞和非洲绿猴肾细胞Cos7则有促进和抑制两方面的效应.对于同一参数的电场,不同细胞对其响应也不同,电场辐照强度与细胞对其响应呈振荡型关系.     

相向超短超强激光脉冲与中间薄膜靶相互作用产生快电子的模型

该文研究的是两束相向超短超激光脉冲与中间薄膜靶相互作用之间产生快电子的一种简单自洽模型理论，由理论推知，当满足一定条件时，由于激光有质动力与靶电子的谐振作用，在靶表面的电子云层中的电子被强烈加速产生快速高能电子。     

周期调制磁场中二维电子气的电学特性

讨论了一般形式的弱周期调制磁场中二维电子气的电学特性．调制磁场消除了朗道能级的简并性，使之成为朗道子能带，从而导致磁致电阻的Ｗｅｉｓｓ振荡．结果表明：在纵向电阻ρｘｘ（及△ρｘｘ）和横向电阻ρｙｙ（及△ρｙｙ）中的Ｗｅｉｓｓ振荡位相是相反的，而霍尔电阻△ρｘｙ与△ρｘｘ的位相相同．△ρｘｘ的振幅远大于△ρｙｙ及△ρｘｙ的振幅．在较强磁场下，调制磁场的高阶Ｆｏｕｒｉｅｒ分量的贡献很明显；而弱磁场中，高阶Ｆｏｕｒｉｅｒ分量的贡献可以忽略．     

自由电子激光的初级理论探讨

本文分析了一种典型的自由电子激光器———圆极化静磁Wiggler自由电子激光器的线性理论 ,得到了电子满足的非线性方程 分析表明 ,电子能量的一阶扰动平均值对激光的建立没有贡献 ,贡献来自二阶扰动 最后给出了小信号增益     

激光极化方向对氢负离子在金属面附近光剥离的调控研究

利用闭合轨道理论,研究了激光极化方向对氢负离子在金属面附近光剥离截面的影响。结果表明,当激光极化方向和金属面垂直时,光剥离截面的振荡振幅最大;当激光极化方向和金属面平行时,光剥离截面的振荡几乎消失。当激光极化沿其它方向时,光剥离截面的振幅在两种极限值之间变化。因此,可以通过改变激光的极化方向对负离子体系的光剥离截面进行调控研究。计算结果对于研究负离子体系在表面附近的光剥离问题具有一定的参考价值。     

水力振荡器流道口形状对阀前后脉冲压力幅值影响规律研究

水力振荡器流道口过流面积的周期性改变可以产生周期性压力脉冲周期性压力脉冲传到振荡短节,在蝶形弹簧的作用下,使振荡短节外壳产生周期性的轴向振动,从而使钻柱与井壁的静摩擦变为动摩擦,有效降低了摩阻,提高了钻压传递效率和钻进速度。水力振荡器的振荡效果很大程度上取决于轴向冲击力的大小和变化频率,即取决于流道口过流面积的变化规律。而在相同条件下不同形状的流道口过流面积的变化规律不同。为了获得更高效的水力振荡器,在一种涡轮式水力振荡器的研究基础上,分别采用矩形流道口、菱形流道口和圆形流道口进行流道口形状优化设计。通过对数值仿真得到的数据进行対比分析,发现菱形流道口的降摩减阻的效果优于另外两种流道口。     

Twisted plasma waves driven by twisted ponderomotive force

We present the results of twisted plasma waves driven by twisted ponderomotive force. With the beating of two, co-propagating, Laguerre-Gaussian (LG) orbital angular momentum (OAM) laser pulses with different frequencies and also different twist indices, we can obtain the twisted ponderomotive force. Three-dimensional particle-in-cell simulations are used to demonstrate the twisted plasma waves driven by lasers. The twisted plasma waves have an electron density perturbation with a helical rotating structure. Different from the predictions of the linear fluid theory, the simulation results show a nonlinear rotating current and a static axial magnetic field. Along with the rotating current is the axial OAM carried by particles in the twisted plasma waves. A detailed theoretical analysis of twisted plasma waves is also given.     

GaAs中电子自旋极化的浓度依赖研究

采用时间分辨圆偏振光抽运-探测光谱,研究本征GaAs中导带底附近电子初始自旋极化和自旋弛豫动力学.发现电子初始自旋极化度小于通常认为的0.5,并随光注入载流子浓度的增大而减小.假设右旋圆偏振光激发到导带的自旋取向,向上与向下电子浓度之比为13,理论计算的电子初始自旋极化度随载流子浓度变化关系与实验结果很好的符合.计算结果同时表明,带隙重整化效应对电子初始自旋极化度有较大影响,但电子初始自旋极化度小于0.5的现象并非起源于带隙重整化效应.     

超晶格电子Bloch振荡过程中的能量转化与守恒

讨论了超晶格电子无阻尼Bloch振荡过程中的能量转化与守恒，并对其机制以及负电阻效应给以定性解释。结果表明：超晶格电子在任一时刻的能带能量的增加（或减小）等于电子静电位能的减小（或增加），超晶格电子的总能量在振荡过程中保持不变，能量守恒与转化对超晶格负阻效应产生重要影响。     

Monoenergetic beams of relativistic electrons from intense laser-plasma interactions

High-power lasers that fit into a university-scale laboratory can now reach focused intensities of more than 10(19) W cm(-2) at high repetition rates. Such lasers are capable of producing beams of energetic electrons, protons and gamma-rays. Relativistic electrons are generated through the breaking of large-amplitude relativistic plasma waves created in the wake of the laser pulse as it propagates through a plasma, or through a direct interaction between the laser field and the electrons in the plasma. However, the electron beams produced from previous laser-plasma experiments have a large energy spread, limiting their use for potential applications. Here we report high-resolution energy measurements of the electron beams produced from intense laser-plasma interactions, showing that--under particular plasma conditions--it is possible to generate beams of relativistic electrons with low divergence and a small energy spread (less than three per cent). The monoenergetic features were observed in the electron energy spectrum for plasma densities just above a threshold required for breaking of the plasma wave. These features were observed consistently in the electron spectrum, although the energy of the beam was observed to vary from shot to shot. If the issue of energy reproducibility can be addressed, it should be possible to generate ultrashort monoenergetic electron bunches of tunable energy, holding great promise for the future development of 'table-top' particle accelerators.     

相对论强激光在等离子体中传输的成丝不稳定性和斑图动力学

基于考虑了相对论效应及有质动力作用的非线性薛定谔方程,本文从理论及数值上研究了相对论激光在等离子体中传输的成丝不稳定性及斑图动力学,研究表明相对论效应及有质动力作用会破坏强激光传输的相干性,在调制不稳定性作用下,非相干光波发展成为复杂的空间斑图.物理上,这些复杂斑图的产生是由短波长模中的能量增长及无规分配所引起的.     

GaAs光致发射极化电子源的原理及其在极化(e.2e)中的应用

GaAs半导体光致发射极化电子源是70年代末国际上出现的一种新型极化电子源。它采用GaAs半导体晶片作为光阴极，并在高真空环境下将碱金属铯及氧化剂镀到光阴极上，以获得负电子亲和势（Negative lectron Affinity）表面，然后通过用波长合适的圆偏振激光阴极，来获得自旋极化的电子束，详细讨论了GaAs半导体光致发射极化电子源的原理及实验过程，并介绍了极化电子在极化（e.2e)反应中的应用。