激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究

【摘要】： 现代激光技术的发展大大促进了激光核聚变的研究，实验发现：激光打靶时，在临界面附近形成几乎中空的柱状等离子体通道，并且初始均匀分布的高频场在通道内自聚焦、成丝，同时还伴随着兆高斯低频磁场的产生。稳定性好、足够长的等离子体通道是核聚变中实现快点火的关键，低频磁场对光传播和电子加速起着重要作用，因此等离子体通道和自生磁场的研究是激光核聚变中一个最基本也是最重要的问题。 本文详细介绍了激光等离子体中等离子体通道和自生磁场的实验观测结果，分别评述了等离子体通道和自生磁场的各种产生机制和理论研究。等离子体通道和自生磁场的同时出现预示这两者之间存在必然联系，能否找到它们之间的关系是我们的目的所在。李晓卿等人的自生磁场理论描述了横波、密度扰动和自生磁场三者之间自洽关系：入射的横波由于波-波、波-粒相互作用发生坍塌，破碎，通过有质动力排开粒子形成密度通道，同时产生的低频非线性流诱发出低频磁场。通过数值计算静态极限和非静态极限两种情况下的自生磁场方程，得到密度扰动和自生磁场的塌缩演化过程和特征尺度，这些结果与实验观测相一致。