飞秒强激光作用下线性等离子体层中光场和电子密度的自洽分布 被引量：11

1

作者 何峰 余玮 陆培祥 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1965-1969,共5页

自洽求解了圆偏振的飞秒强激光作用下线性等离子体层中光场和电子密度的分布 .研究发现在激光有质动力的作用下 ,电子密度分布严重偏离离子密度分布 ,甚至出现了一系列的“电子岛”和“电子空腔” .由于电荷分离 ,等离子体内形成了很强... 自洽求解了圆偏振的飞秒强激光作用下线性等离子体层中光场和电子密度的分布 .研究发现在激光有质动力的作用下 ,电子密度分布严重偏离离子密度分布 ,甚至出现了一系列的“电子岛”和“电子空腔” .由于电荷分离 ,等离子体内形成了很强的静电场 ,一部分激光能量转化为等离子体内的静电能 .线性等离子体层储存静电能的大小随着入射激光强度的增加而显著上升 . 展开更多

关键词 飞秒激光 相对论等离子体 电子密度 有质动力 线性等离子体层 光场 自洽分布

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短脉冲激光尾流场中的前向Raman散射 被引量：6

2

作者 徐涵 常文蔚 卓红斌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期135-139,共5页

用 2 12 维粒子模拟分析了前向Raman散射对激光尾流场加速电子的影响 .前向Raman散射使脉冲长度在传播方向上被拉长 ,脉冲后沿变陡 ,产生的尾流场相速度明显减小 ,而且超热电子的最大动能明显小于理论估计值 .此外激光频率整体向低频移动 .

关键词 短脉冲激光 尾流场 前向Raman散射 有质动力 电子捕获 粒子模拟 等离子体

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超强短脉冲激光在不同密度分布等离子体中的自聚焦 被引量：4

3

作者 王伟民 郑春阳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期310-320,共11页

讨论高斯型强激光束在具有初始柱对称密度分布的低密度冷等离子体中传播时,等离子体密度分布的不同对激光自聚焦的影响.推导出可以判断更有利于自聚焦发生的评价函数,这样通过比较不同密度分布的评价函数值就可以判断哪种密度分布更有... 讨论高斯型强激光束在具有初始柱对称密度分布的低密度冷等离子体中传播时,等离子体密度分布的不同对激光自聚焦的影响.推导出可以判断更有利于自聚焦发生的评价函数,这样通过比较不同密度分布的评价函数值就可以判断哪种密度分布更有利于自聚焦的发生.为了说明这种方法的有效性,对评价函数进行分析得出:在相同的激光场中等离子体柱的轴心密度给定时(以激光的光轴为轴),离轴越远的地方密度越大及密度变化越陡,自聚焦越容易发生;相对论效应与有质动力共同作用比相对论的单独作用,自聚焦更容易发生.数值模拟证实了评价函数能准确的预测在不同的等离子体密度分布中哪种密度分布使激光的自聚焦更容易发生. 展开更多

关键词 自聚焦 相对论效应 有质动力 评价函数

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短脉冲强激光在次临界密度等离子体中的传播 被引量：8

4

作者 熊晗 刘三秋 +1 位作者 廖晶晶 刘笑兰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期272-274,284,共4页

为了更完善地研究强的短脉冲激光在次临界密度冷等离子体中传播时的自聚焦现象,采用了包括洛伦兹项和牵连项的更为完整的有质动力形式。通过理论推导可知,牵连项的加入对自聚焦有一定的影响,使得产生自聚焦的非线性效应更强。同时也考... 为了更完善地研究强的短脉冲激光在次临界密度冷等离子体中传播时的自聚焦现象,采用了包括洛伦兹项和牵连项的更为完整的有质动力形式。通过理论推导可知,牵连项的加入对自聚焦有一定的影响,使得产生自聚焦的非线性效应更强。同时也考虑到在激光达到一定强度的时候,需要计入相对论效应。结果表明,相对论效应的计入虽然增强了体系的非线性度,但与长脉冲激光中的相对论自聚焦效应不一样的是,它减弱了非线性效应对自聚焦的影响。 展开更多

关键词 激光物理 有质动力 理论推导 自聚焦

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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

5

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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紧聚焦的超短超强激光脉冲在真空中加速斜入射的相对论电子 被引量：4

6

作者 田友伟 余玮 +5 位作者 陆培祥 何峰 马法君 徐涵 静国梁 钱列加 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期4208-4212,共5页

研究了紧聚焦的线偏振飞秒超强高斯激光脉冲俘获并剧烈加速斜入射低能相对论电子的效应,发现被俘获的电子在激光脉冲纵向有质动力的强大加速作用下,可以获得GeV量级的能量,并详细研究了入射电子的初能量、斜入射角、电子与激光脉冲的相... 研究了紧聚焦的线偏振飞秒超强高斯激光脉冲俘获并剧烈加速斜入射低能相对论电子的效应,发现被俘获的电子在激光脉冲纵向有质动力的强大加速作用下,可以获得GeV量级的能量,并详细研究了入射电子的初能量、斜入射角、电子与激光脉冲的相对延迟时间和激光脉冲宽度等条件对电子能量增益的影响,发现当激光脉宽超过10λ时,脉宽对电子能量增益影响不大. 展开更多

关键词 电子加速 有质动力 能量增益 束腰 超短超强激光脉冲 相对论电子 加速作用 斜入射 聚焦 真空 激光脉冲宽度 激光脉宽

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超强超短脉冲激光诱发大尺度氘团簇聚变 被引量：5

7

作者 刘红杰 郑志坚 +8 位作者 谷渝秋 王红斌 陈家斌 吴玉池 王磊 李镛周 南性模 韩载旻 杨朝文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2017-2021,共5页

利用低温脉冲气阀获得了平均含有3×103氘原子的氘团簇。在飞秒激光装置上实现了氘团簇聚变,每发中子产额为1×103。中子产额对激光功率密度敏感,保持激光能量不变,随着激光焦斑的变大,DD聚变中子产额逐渐增加,最大值出现在激... 利用低温脉冲气阀获得了平均含有3×103氘原子的氘团簇。在飞秒激光装置上实现了氘团簇聚变,每发中子产额为1×103。中子产额对激光功率密度敏感,保持激光能量不变,随着激光焦斑的变大,DD聚变中子产额逐渐增加,最大值出现在激光焦斑为470μm时;继续增大激光焦斑,没有观察到中子信号。实验结果还表明激光氘团簇聚变发生的区域主要是激光辐照的等离子体热区,此区域内邻近氘团簇库仑爆炸发射的高能氘离子碰撞引发聚变反应。 展开更多

关键词 超强超短脉冲激光 氘团簇聚变 中子 飞行时间 有质动力 等离子体

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有质动力对超短脉冲激光与固体等离子体相互作用的影响 被引量：3

8

作者 陶业争 李业军 +3 位作者 汤秀章 张海峰 单玉生 王乃彦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期720-722,共3页

通过测量由等离子体临界面移动造成的反射激光的频移 ,研究了有质动力对超短脉冲激光与固体等离子体相互作用的影响。实验表明 ,当激光强度达到 10 17W/cm2 时 ,有质动力将明显地降低等离子体热膨胀速度 ,造成极陡的密度分布 ,使得等离... 通过测量由等离子体临界面移动造成的反射激光的频移 ,研究了有质动力对超短脉冲激光与固体等离子体相互作用的影响。实验表明 ,当激光强度达到 10 17W/cm2 时 ,有质动力将明显地降低等离子体热膨胀速度 ,造成极陡的密度分布 ,使得等离子体中的主导吸收机制 。 展开更多

关键词 相互作用 有质动力 超短脉冲激光 固体等离子体 激光加热 膨胀速度

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扭曲有质动力驱动产生扭曲的等离子体波

9

作者 时银 David R Blackman +1 位作者 Robert J Kingham Alexey Arefiev 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期25-31,I0008,共8页

利用扭曲的有质动力,我们给出了驱动产生的扭曲等离子体波。其中我们利用了两束同向传播的拉盖尔-高斯(LG)光,他们分别携带不同的频率和扭曲指数,结果可以得到扭曲的有质动力。LG光一般被认为携带轨道角动量。三维的网格粒子模拟(PIC)... 利用扭曲的有质动力,我们给出了驱动产生的扭曲等离子体波。其中我们利用了两束同向传播的拉盖尔-高斯(LG)光,他们分别携带不同的频率和扭曲指数,结果可以得到扭曲的有质动力。LG光一般被认为携带轨道角动量。三维的网格粒子模拟(PIC)模拟被用来证实激光驱动产生扭曲等离子体波。这种扭曲的等离子体波拥有螺旋旋转的电子密度扰动结构。不同于线性流体理论的预测,模拟结果显示一个非线性的旋转电流和静态的轴向磁场。伴随旋转电流的是扭曲等离子体波中携带轨道角动量的粒子。该文中,我们也给出了详细的扭曲等离子体波的理论分析结果。 展开更多

关键词 有质动力 拉盖尔-高斯 轨道角动量 等离子体波 自生磁场

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三角激光脉冲尾波加速粒子模拟 被引量：4

10

作者 徐涵 常文蔚 +1 位作者 银燕 卓红斌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期818-823,共6页

电子俘获是激光尾波场加速电子的主要机理 ,增大电子的初速度可以使更多的电子被尾波场俘获 .提出三角脉冲激发尾波加速电子的方案 ,三角脉冲平缓上升沿激发受激Raman散射 ,用以初步加速电子 ,三角脉冲陡峭下降沿激发尾波场 ,将更多的... 电子俘获是激光尾波场加速电子的主要机理 ,增大电子的初速度可以使更多的电子被尾波场俘获 .提出三角脉冲激发尾波加速电子的方案 ,三角脉冲平缓上升沿激发受激Raman散射 ,用以初步加速电子 ,三角脉冲陡峭下降沿激发尾波场 ,将更多的电子加速到接近光速 .2D3V粒子模拟结果证实了这一点 .同时表明 :脉冲长度为几个等离子体波长的超强激光在稀薄等离子体中传播时 ,还激发侧向Raman散射 .在侧向受激Raman散射中 ,静电波增长最快的波矢模式为kp=(2ωp ω0 ) 1 2 ,散射方向与激光入射方向的夹角为θ =cos- 1 (2ωp ω0 ) 1 2 . 展开更多

关键词 电子俘获 有质动力 前向受激Raman散射 侧向受激Raman散射 三角激光脉冲 尾波加速粒子模拟

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激光脉冲宽度对有质动力加速电子的影响 被引量：2

11

作者 张淼 余玮 林尊琪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1506-1509,共4页

基于真空中单电子运动模型,编程计算得到了高斯激光脉冲与初始位于激光传播轴上电子的相互作用结果。不同激光参量条件下,得到了电子的能量增益与激光强度、焦斑大小和脉冲宽度关系。结果表明,高斯激光脉冲焦斑较大时,电子没有明显的能... 基于真空中单电子运动模型,编程计算得到了高斯激光脉冲与初始位于激光传播轴上电子的相互作用结果。不同激光参量条件下,得到了电子的能量增益与激光强度、焦斑大小和脉冲宽度关系。结果表明,高斯激光脉冲焦斑较大时,电子没有明显的能量增益,高斯激光脉冲焦斑太小时,电子也没有明显的能量增益。电子的能量增益有一个最佳焦斑大小。在相同激光强度下,电子能量增益的最佳焦斑大小随脉冲宽度的增大而增大,但最佳焦斑大小与脉冲宽度的比值基本上是不变的。 展开更多

关键词 激光光学 电子加速 有质动力 单电子运动模型

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高功率微波在等离子体填充波导中的传播特性 被引量：2

12

作者 傅文杰 鄢扬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1852-1856,共5页

在考虑有质动力情况下对高功率微波在等离子体填充波导中的传播特性进行了理论分析和数值计算,研究了高功率微波在等离子体中的传播特性和微波场强与等离子体密度分布之间的关系。结果表明高功率微波的有质动力将影响微波色散特性,使微... 在考虑有质动力情况下对高功率微波在等离子体填充波导中的传播特性进行了理论分析和数值计算,研究了高功率微波在等离子体中的传播特性和微波场强与等离子体密度分布之间的关系。结果表明高功率微波的有质动力将影响微波色散特性,使微波场强分布偏离Bessel分布,并对等离子体有排开作用,当场强足够大时可将波导中心处等离子体排空形成低密度通道。 展开更多

关键词 高功率微波 等离子体波导 有质动力 传播特性

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腔靶的激光吸收和有质动力 被引量：3

13

作者 张家泰 苏秀敏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1991年第1期33-42,共10页

我们对二维激光传播(HEATER)程序进行了开发研究。利用它对腔靶的吸收和有质动力作二维数值模拟,得到了不同脉冲形状的吸收效率和有质动力的二维分布。这些结果和实验符合较好。

关键词 腔靶 激光吸收 有质动力

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激光尾流场的2.5维粒子模拟 被引量：3

14

作者 徐涵 常文蔚 卓红斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期925-928,共4页

　用2D3VPIC粒子模拟方法分析了超短脉冲超强激光在稀薄等离子体中激发尾流场的产生过程及电子在尾流场中的加速过程。"前向Raman散射"使得激光脉冲沿传播方向拉长,脉冲的尾部变陡,它导致静电场的相速度和饱和时超热电子的最... 　用2D3VPIC粒子模拟方法分析了超短脉冲超强激光在稀薄等离子体中激发尾流场的产生过程及电子在尾流场中的加速过程。"前向Raman散射"使得激光脉冲沿传播方向拉长,脉冲的尾部变陡,它导致静电场的相速度和饱和时超热电子的最大动能明显减小,也使得激发尾流场的最佳脉冲宽度变小。 展开更多

关键词 前向Raman散射 有质动力 电子捕获 激光尾流场 稀薄等离子体 2D3VPIC粒子模拟方法

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第三讲 激光在真空中加速电子 被引量：2

15

作者 王平晓 孔青 霍裕昆 《物理》 CAS 北大核心 2007年第1期32-38,共7页

文章简要回顾了真空中激光加速电子的研究进展,着重介绍了真空俘获加速电子的动力学特点和物理机制.出现俘获加速(captureandaccelerationscenario,CAS)的经典物理机制是聚焦激光束的衍射效应导致光波沿俘获电子轨迹的有效相速度减慢,... 文章简要回顾了真空中激光加速电子的研究进展,着重介绍了真空俘获加速电子的动力学特点和物理机制.出现俘获加速(captureandaccelerationscenario,CAS)的经典物理机制是聚焦激光束的衍射效应导致光波沿俘获电子轨迹的有效相速度减慢,以致电子有可能被长时间俘获在加速相位中并从激光场获得足够多的能量.CAS出现需要的入射动量的相空间不小,而且在实验上可以达到.此外,最佳入射动能对激光强度并不敏感,在小角入射时大约在10—20MeV.研究发现,CAS出现需要的激光场强相当高,电子获得的能量在电子进入CAS通道时急剧上升.此外文章还介绍了有质动力加速模型的特点和机制、附加磁场的加速机制. 展开更多

关键词 激光加速 强激光 有质动力

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有质动力和静电分离场对激光等离子体流体力学状态的影响 被引量：2

16

作者 苍宇 鲁欣 +1 位作者 武慧春 张杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期812-817,共6页

利用建立在欧拉坐标系上的一维电子_离子双流双温流体力学程序 ,模拟了超短脉冲强激光 (1× 10 1 5W cm2 ,15 0fs)与线性密度梯度等离子体相互作用的流体力学过程 .模拟结果显示 ,入射激光与临界密度面的反射光叠加 ,在临界密度以... 利用建立在欧拉坐标系上的一维电子_离子双流双温流体力学程序 ,模拟了超短脉冲强激光 (1× 10 1 5W cm2 ,15 0fs)与线性密度梯度等离子体相互作用的流体力学过程 .模拟结果显示 ,入射激光与临界密度面的反射光叠加 ,在临界密度以下区域形成局域驻波 ,产生的强有质动力在低密区驱动电子形成周期性密度结构———Bragg光栅 ,激光的反射被增强 .临界密度处有质动力将等离子体分成向内和向外运动的两部分 .由于离子所受的有质动力和热压强的梯度力远小于电子 ,体系产生了强静电分离场 ,离子的运动主要由该静电分离场决定 .对双流双温模型和单流双温模型的模拟结果进行了比较 .当有质动力和热压强梯度力较大时 ,两种模型对等离子体流体力学状态的描述有明显差异 ,单流双温模型无法描述此时的流体力学状态 . 展开更多

关键词 有质动力 临界密度 流体力学 静电分离 电子 激光等离子体 梯度力 BRAGG光栅 超短脉冲强激光 状态

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等离子体中粒子与cavitons相互作用 被引量：2

17

作者 贺贤土 《物理学报》 SCIE EI CAS 1987年第2期199-207,共9页

从Vlasov-Poisson方程组出发,我们导出了电子慢变分布函数δF_e,慢变场E_s和快变场E之间耦合的动力学方程组,并在一维稳态下解析求解了这一方程组,从而获得了粒子分布函数与soliton作用关系;进一步讨论了高维下δF_e,E_s,E塌缩运动和它... 从Vlasov-Poisson方程组出发,我们导出了电子慢变分布函数δF_e,慢变场E_s和快变场E之间耦合的动力学方程组,并在一维稳态下解析求解了这一方程组,从而获得了粒子分布函数与soliton作用关系;进一步讨论了高维下δF_e,E_s,E塌缩运动和它们的多个cavitons行为。 展开更多

关键词 分布函数 方程组 联立方程 cavitons 塌缩 粒子数密度 有质动力 等离子体

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尾波场中传播的激光脉冲的频率漂移 被引量：1

18

作者 徐涵 常文蔚 银燕 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期171-175,共5页

一个超短超强激光脉冲在另一个超短脉冲激发的尾波场中传播时 ,如果这两个脉冲之间距离合适 ,第二个脉冲前半部分经历的电子密度比后半部分高 ,其后部群速度高于前部 ,脉冲将被压缩 ,频率向高频方向移动 .用PIC粒子模拟证实了这一点 ,... 一个超短超强激光脉冲在另一个超短脉冲激发的尾波场中传播时 ,如果这两个脉冲之间距离合适 ,第二个脉冲前半部分经历的电子密度比后半部分高 ,其后部群速度高于前部 ,脉冲将被压缩 ,频率向高频方向移动 .用PIC粒子模拟证实了这一点 ,模拟得到的频移与理论结果吻合 .另外 ,非线性效应使得最有效频移对应的脉冲之间的间距比线性理论估计值大 . 展开更多

关键词 尾波场 激光脉冲 频率漂移 有质动力 电子俘获 群速度 脉冲压缩 啁啾放大技术

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基于磁链和电压为广义坐标机电耦合系统动力学方程 被引量：2

19

作者 杨志安 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期189-192,共4页

以磁链和电压为离散机电耦合系统广义坐标,得到系统的动能、势能、电能、磁能及耗散函数。引入机电耦合系统有质动力概念,通过系统的电路方程和功率平衡方程,得到有质动力解析式。引入拉格朗日能量函数,建立以磁链、电压为广义坐标的机... 以磁链和电压为离散机电耦合系统广义坐标,得到系统的动能、势能、电能、磁能及耗散函数。引入机电耦合系统有质动力概念,通过系统的电路方程和功率平衡方程,得到有质动力解析式。引入拉格朗日能量函数,建立以磁链、电压为广义坐标的机电耦合系统动力学方程,此方程适合机电耦合系统电路非线性情况。 展开更多

关键词 磁链 电压 广义坐标 机电耦合 有质动力

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外场下等离子体中波的增强和带电粒子流的加速 被引量：1

20

作者 吴军 吴健 李强 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期38-42,共5页

在不考虑碰撞机制的情况下,研究了外加高频电磁场(泵波)下等离子体中Langmuir波和离子声波的增强以及带电粒子流的加速。基于流体力学方程,推导了描述等离子体参量不稳定性的振动方程,进一步得到描述带电粒子流加速的数学表达式和有质... 在不考虑碰撞机制的情况下,研究了外加高频电磁场(泵波)下等离子体中Langmuir波和离子声波的增强以及带电粒子流的加速。基于流体力学方程,推导了描述等离子体参量不稳定性的振动方程,进一步得到描述带电粒子流加速的数学表达式和有质动力的数学表达式。结果表明,在等离子体参量不稳定性的激发过程中,Langmuir波和离子声波得以增强以及带电粒子流由于泵波与Langmuir波(离子声波)的耦合而加速;有质动力的产生是由于泵波与Langmuir波(离子声波)的耦合而且它是参量不稳定过程的策动力,另外有质动力不仅存在高频分量,还存在低频分量。 展开更多

关键词 参量不稳定性 等离子体波增强 电子加速 有质动力

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