多光子非线性Compton散射的能量转换 被引量：28

1

作者 郝东山 黄燕霞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期441-443,共3页

研究了多光子非线性Compton散射中电子与光子的能量转换及其转换效率 结果表明 :散射光子频率随电子吸收光子数n的增大而增大 ,随碰撞非弹性成分 ξ的增大而迅速减小 在超强激光场中 ,当极端相对论性电子与光子发生多光子非线性Compto... 研究了多光子非线性Compton散射中电子与光子的能量转换及其转换效率 结果表明 :散射光子频率随电子吸收光子数n的增大而增大 ,随碰撞非弹性成分 ξ的增大而迅速减小 在超强激光场中 ,当极端相对论性电子与光子发生多光子非线性Compton散射且被光场俘获时 ,能量转换效率趋于无限大 ,即电子可以从超强激光场中获得巨大的加速能量 用高速电子束入射并与光子发生多光子非线性Compton散射 。 展开更多

关键词 多光子非线性compton散射 康普顿散射 能量转换效率 超强激光场 电子加速器 散射光子

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Compton散射对磁化等离子体调制不稳定性的影响 被引量：12

2

作者 姚汝贤 郝晓飞 郝东山 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期635-639,共5页

基于多光子非线性Compton散射模型,研究了多光子非线性Compton散射对激光在磁化等离子体中调制不稳定性的影响。将入射光和多光子非线性Compton散射光作为形成调制不稳定性的新机制,对非线性色散方程和控制方程进行了修正,给出了由入射... 基于多光子非线性Compton散射模型,研究了多光子非线性Compton散射对激光在磁化等离子体中调制不稳定性的影响。将入射光和多光子非线性Compton散射光作为形成调制不稳定性的新机制,对非线性色散方程和控制方程进行了修正,给出了由入射光和多光子非线性Compton散射光形成的耦合左旋椭圆偏振光调制不稳定性的时间增长率表达式,并进行了数值模拟。结果表明,多光子非线性Compton散射使磁化等离子体中自调制不稳定性的最大时间增长率比散射前的情况显著减小,而使等离子体截面附近处调制不稳定性的时间增长率显著增大;修正后公式与实验结果更好符合。 展开更多

关键词 磁化等离子体 耦合 左旋椭圆偏振光 调制不稳定性 多光子非线性compton散射

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等离子体中朗缪尔湍动对调制不稳定性的影响 被引量：12

3

作者 郝东山 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期19-24,共6页

基于多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射下等离子体中强朗缪尔湍动对调制不稳定性的影响。将入射光和Compton散射光作为形成强朗缪尔湍动和调制不稳定性的新机制,给出了强朗缪尔湍动、色散和调制不稳定性时间增长率所满足... 基于多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射下等离子体中强朗缪尔湍动对调制不稳定性的影响。将入射光和Compton散射光作为形成强朗缪尔湍动和调制不稳定性的新机制,给出了强朗缪尔湍动、色散和调制不稳定性时间增长率所满足的修正方程,并进行了数值模拟。结果表明,与Compton散射前相比,Compton散射使等离子体内产生了更为剧烈的坍塌,坍塌后期形成的强朗缪尔湍动,使等离子体界面附近的调制不稳定性的时间增长率显著增大,调制不稳定性发展得更快,光场峰值增加得更强,并使整体激光场出现明显的成丝现象。 展开更多

关键词 等离子体 多光子非线性compton散射 强缪尔湍动 坍塌 调制不稳定性

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锥形激光等离子体中Compton散射对电子的加速 被引量：11

4

作者 郝东山 黄晓东 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期55-58,共4页

应用相对论性电子与光子非弹性碰撞模型和经典相对论电动力学理论,结合锥形飞秒强激光等离子体中的光场特性和静电场能,分析、计算了入射的高能电子束与等离子体中的光子发生多光子非线性Compton散射时对电子的加速效应,发现等离子体中... 应用相对论性电子与光子非弹性碰撞模型和经典相对论电动力学理论,结合锥形飞秒强激光等离子体中的光场特性和静电场能,分析、计算了入射的高能电子束与等离子体中的光子发生多光子非线性Compton散射时对电子的加速效应,发现等离子体中的光场会引起电子加速能量的振荡;等离子体中的静电场降低电子的加速效应。用高能电子束与锥形飞秒强激光等离子体中的光子发生双光子非线性Compton散射,是加速电子最为理想的情况。 展开更多

关键词 光场 电子 等离子体 光子 静电场 非弹性碰撞 散射 强激光 飞秒 锥形

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强激光等离子体中质子加速的新机制 被引量：11

5

作者 郝东山 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期653-656,共4页

为了研究等离子体中Compton散射对靶背法向方向加速质子的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和等离子体模拟方法,对Compton散射下等离子体中的质子加速进行了理论分析和数值模拟,提出了将入射光和Comp-ton散射光作为在等离子体靶表... 为了研究等离子体中Compton散射对靶背法向方向加速质子的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和等离子体模拟方法,对Compton散射下等离子体中的质子加速进行了理论分析和数值模拟,提出了将入射光和Comp-ton散射光作为在等离子体靶表面处形成的静电场加速质子的新机制,得到了质子加速的一些重要数据。结果表明,Compton散射使等离子体内产生的高能电子数增加,高能电子靶表面上所产生的静电场增强,从而使质子获得更高的加速能量;散射使静电场增强效应,有效地补偿了因激光调制不稳定性增强而造成电子在向等离子体输运过程中的能量损失,从而使质子从平缓密度标长等离子体中获得的加速能量高于从陡峭密度标长等离子体中获得的加速能量。因此,采用Compton散射下的平缓密度标长等离子体加速质子较为理想。 展开更多

关键词 激光物理 等离子体 超强激光 质子加速 等离子体模拟方法 多光子非线性compton散射

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多光子非线性Compton散射下的调制不稳定性对波分复用系统的影响 被引量：10

6

作者 郝东山 陈向东 郝晓飞 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期235-239,257,共6页

运用小信号分析法,研究了多光子非线性Compton散射下的调制不稳定性(MI)对波分复用系统的影响,结果表明:计及散射光的调制不稳定性,不仅会使波分复用系统的信噪比(SNR)更快地下降,从而导致信号强度更快地减弱,而且还会对噪声有更大的放... 运用小信号分析法,研究了多光子非线性Compton散射下的调制不稳定性(MI)对波分复用系统的影响,结果表明:计及散射光的调制不稳定性,不仅会使波分复用系统的信噪比(SNR)更快地下降,从而导致信号强度更快地减弱,而且还会对噪声有更大的放大作用;这种调制不稳定性对波分复用系统中各信道的影响是不同的,它对短波段的作用强于长波段,也会使各信道的信噪比产生更大的偏差,将使长波段较短波段有更大的信噪比,信噪比的降低将随着长度的增加有较快的积累。 展开更多

关键词 光通信 非线性光学 调制不稳定性 波分复用 小信号分析 多光子非线性compton散射

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康普顿散射对飞秒光丝中等离子体密度时演特性的影响 被引量：7

7

作者 郝东山 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期108-112,共5页

通过康普顿散射模型、等离子体时间切片模型和数值计算方法研究了飞秒光丝中等离子体密度时演特性,提出了将康普顿散射光作为改变等离子体电子峰值密度的新机制,给出了带电粒子动力学修正方程,并进行了数值计算。研究发现散射使等离子... 通过康普顿散射模型、等离子体时间切片模型和数值计算方法研究了飞秒光丝中等离子体密度时演特性,提出了将康普顿散射光作为改变等离子体电子峰值密度的新机制,给出了带电粒子动力学修正方程,并进行了数值计算。研究发现散射使等离子体达到导电的时间缩短,电离区电子密度增长呈准饱和状态,电离衰退区电子密度近乎恒定,不同脉冲电离贡献率差别很小。随脉冲切片光强增强,O2电离贡献率有所下降,N2电离贡献率最终超过O2贡献率,等离子体通道内电子峰值密度增大,通道寿命延长。相同峰值强度下,长、短脉冲产生的电子密度峰值增长几乎相同,且较散射前有所减小。 展开更多

关键词 非线性光学 飞秒激光成丝 等离子体通道 电子峰值密度 多光子非线性康普顿散射

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康普顿散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响 被引量：7

8

作者 禹定臣 郝晓飞 郝东山 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期116-120,共5页

应用多光子非线性康普顿(Compton)散射模型和时域有限差分方法,研究了多光子非线性Compton散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响。结果表明,等离子体缺陷层几何厚度不变时,随缺陷等离子体层电子密度的增大,多光子非线性Compton... 应用多光子非线性康普顿(Compton)散射模型和时域有限差分方法,研究了多光子非线性Compton散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响。结果表明,等离子体缺陷层几何厚度不变时,随缺陷等离子体层电子密度的增大,多光子非线性Compton散射使缺陷模透射峰频率向高频方向迅速移动,缺陷模中心频率向高频方向近乎线性地迅速移动。等离子体缺陷层厚度增大时,多光子非线性Compton散射使缺陷模的中心频率向低频方向移动;厚度增加到一定值时,在带隙上边沿处产生一个高于Compton散射前频率的缺陷模频率。 展开更多

关键词 非线性光学 等离子体光子晶体 透射谱 缺陷模 时域有限差分法 多光子非线性康普顿散射

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未被俘获电子对多光子非线性Compton散射能量转换效率的影响 被引量：7

9

作者 郝东山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期855-858,共4页

　应用单粒子理论和电子与光子非弹性碰撞模型,研究了未被俘获电子对多光子非线性Compton散射能量转换效率的影响。结果表明,未被俘获电子使该散射的频谱展宽随入射电子速度和与电子同时作用的光子数的增大而增大,随电子与光子非弹性碰... 　应用单粒子理论和电子与光子非弹性碰撞模型,研究了未被俘获电子对多光子非线性Compton散射能量转换效率的影响。结果表明,未被俘获电子使该散射的频谱展宽随入射电子速度和与电子同时作用的光子数的增大而增大,随电子与光子非弹性碰撞成分的增大而减小,从而使能量转换效率近乎与电子入射速度正比降低。用低能电子入射,能有效地减小这种损失。 展开更多

关键词 多光子非线性compton散射 能量转换效率 俘获电子 超强激光场

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Compton散射下强激光等离子体空气冲击波波前的传输特性 被引量：7

10

作者 郝东山 谢红军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期667-670,共4页

根据球对称激光等离子体空气冲击波在自由空间中传输的约束条件,对多光子非线性Compton散射的强激光等离子体空气冲击波波前的传输特性进行了研究,给出了散射下空气冲击波波前的运动方程,并进行了数值模拟。结果表明:该冲击波的衰减过... 根据球对称激光等离子体空气冲击波在自由空间中传输的约束条件,对多光子非线性Compton散射的强激光等离子体空气冲击波波前的传输特性进行了研究,给出了散射下空气冲击波波前的运动方程,并进行了数值模拟。结果表明:该冲击波的衰减过程不仅与爆炸源和爆炸过程的特性、释放总能量、空气的弹性有关,而且还与散射有关,散射效应使冲击波的初始半径增大,衰减过程加快,能量转移率提高;数值模拟与实验结果符合得很好。 展开更多

关键词 激光 爆炸 激光等离子体 多光子非线性compton散射

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Compton散射强光子流在等离子体通道中的传输特性 被引量：5

11

作者 吕健 郝东山 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期207-212,共6页

给出了冷等离子体中高阶相对论下多光子非线性Compton散射的光子流在等离子体通道中的传输方程,研究了高阶相对论效应对散射光子流传输的影响。在近轴近似下,散射强光子流依然有较浅的“势阱”方程。当散射强光子流强度较大时,高阶相对... 给出了冷等离子体中高阶相对论下多光子非线性Compton散射的光子流在等离子体通道中的传输方程,研究了高阶相对论效应对散射光子流传输的影响。在近轴近似下,散射强光子流依然有较浅的“势阱”方程。当散射强光子流强度较大时,高阶相对论效应变得更加重要:它减小了散射光束宽的振荡幅度,同时加快了散射光束宽的振荡速度。当散射强光子流功率大于或等于相对论临界功率时,高阶相对论效应避免了散射强光子流强度随传输距离出现无限大的奇异性。给出了散射强光子流的平衡解存在的条件。 展开更多

关键词 多光子非线性compton散射 等离子体通道 高阶相对论 变分法

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Compton散射下等离子体中的离子加速 被引量：5

12

作者 郝晓飞 王其华 郝东山 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期25-29,共5页

应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型,将入射和散射光作为离子的传输机制,研究了Compton散射下多束相干强耦合激光等离子体中离子的运动,给出了相对论离子动力学方程,并进行了数值模拟。研究发现,散射使光的传播速度减小,系统的... 应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型,将入射和散射光作为离子的传输机制,研究了Compton散射下多束相干强耦合激光等离子体中离子的运动,给出了相对论离子动力学方程,并进行了数值模拟。研究发现,散射使光的传播速度减小,系统的矢势和标势增大,由入射和散射光形成的多束相干强耦合激光能使质子加速到5.40GeV的能量,而耦合轴向电场在其中起着关键作用。 展开更多

关键词 离子加速 相干强耦合激光 激光等离子体 多光子非线性compton散射

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Compton散射下激光等离子体界面附近电子的运动 被引量：5

13

作者 郝东山 郝晓飞 黄燕霞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期16-21,共6页

研究了多光子非线性Compton散射下等离子体中两个不同密度区的界面附近耦合激光场中电子的运动,导出了电子的横向动量与纵向动量相互关系的一般方程.研究发现:介质的非均匀性导致电子运动特性的重要变化,在一定的条件下,这种非均匀性有... 研究了多光子非线性Compton散射下等离子体中两个不同密度区的界面附近耦合激光场中电子的运动,导出了电子的横向动量与纵向动量相互关系的一般方程.研究发现:介质的非均匀性导致电子运动特性的重要变化,在一定的条件下,这种非均匀性有利于注入电子获得加速;散射可有效地降低弹推阈值.当耦合脉冲强度低于弹推阈值时,电子最终被脉冲超过,但无论对初始时刻静止的电子还是运动的电子,能量增益均不为0,且随注入能量的提高而迅速地增加.当耦合脉冲强度高于弹推阈值时,电子最终超过脉冲而获得很高的能量增益,其值远远高于均匀等离子体的情况.在入射相同能量的情况下,耦合光会使电子获得更高的能量增益. 展开更多

关键词 等离子体 多光子非线性compton散射 相对论因子 弹推阈值

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Compton散射下强激光PPCs光子带隙构新模型 被引量：5

14

作者 冯光辉 郝东山 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期91-95,共5页

应用光流线量子理论和多光子非线性Compton散射模型,研究了强激光等离子体光子晶体中光子带隙产生的机制,提出了将入射光和Compton散射光形成的耦合光流线作为在强激光等离子体光子晶体中形成光子带隙结构的新模型,给出了耦合光流线满... 应用光流线量子理论和多光子非线性Compton散射模型,研究了强激光等离子体光子晶体中光子带隙产生的机制,提出了将入射光和Compton散射光形成的耦合光流线作为在强激光等离子体光子晶体中形成光子带隙结构的新模型,给出了耦合光流线满足的基本方程.结果表明,Compton散射使强激光等离子体光子晶体中产生了较深的折射率势阱,改变了在这个势阱中运动的耦合光能量的量子化分布几率,从而改变了光子带隙的位置和结构. 展开更多

关键词 光子带隙 光流线量子理论 折射率势阱 耦合 多光子非线性compton散射

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Compton散射对短脉冲强激光在次临界等离子体中自聚焦的影响 被引量：5

15

作者 闫喜亮 郝东山 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期50-52,共3页

应用相对论理论和多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射对短脉冲强激光在次临界等离子体中自聚焦的影响,提出了将入射光和Compton散射光作为形成激光自聚焦的新机制,给出了三级电流密度满足的修正方程,并进行了数值模拟。结... 应用相对论理论和多光子非线性Compton散射模型,研究了Compton散射对短脉冲强激光在次临界等离子体中自聚焦的影响,提出了将入射光和Compton散射光作为形成激光自聚焦的新机制,给出了三级电流密度满足的修正方程,并进行了数值模拟。结果表明,相对论效应使等离子体中的短脉冲强激光自聚焦趋势减缓,而散射则加速了自聚焦的发展,总自聚焦趋势比无相对论时来得快一些,主要原因是由于散射光和入射光形成的耦合光频率较入射光频率增大,散射效应补偿了因相对论效应引起的自聚焦减缓效应的缘故。 展开更多

关键词 激光物理 次临界等离子体 激光自聚焦 多光子非线性compton散射

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Compton散射对光纤中孤子压缩态传输的影响 被引量：3

16

作者 郝东山 张晓伏 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期364-368,共5页

应用非线性量子理论和修正非线性Schr(?)dinger方程,研究了多光子非线性Compton散射对孤子压缩态传输的影响,给出了孤子传输的压缩比。研究发现,在理想一阶孤子附近,随振幅的增大,散射能使孤子的最小压缩比更小,即能得到更大的孤子压缩... 应用非线性量子理论和修正非线性Schr(?)dinger方程,研究了多光子非线性Compton散射对孤子压缩态传输的影响,给出了孤子传输的压缩比。研究发现,在理想一阶孤子附近,随振幅的增大,散射能使孤子的最小压缩比更小,即能得到更大的孤子压缩态。随损耗的增大,压缩态呈较缓慢的减小。在相同损耗情况下,随振幅的增大,得到的最小压缩比所需传输距离较散射前短一些。 展开更多

关键词 光通信 压缩比 非线性量子化理论 孤子压缩态 多光子非线性compton散射

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强激光等离子体中多光子非线性Compton微分散射截面特性 被引量：3

17

作者 郝东山 衡耀付 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期198-202,共5页

研究了强激光等离子体中多光子非线性Compton效应下阻尼电子与光子的散射特性,推出了其微分散射截面表达式。研究表明,尾波场的涨落和随机误差是电子发生纵向群聚的根本原因,且能引起电子更剧烈的群聚。电子横向动量的变化是引起电子和... 研究了强激光等离子体中多光子非线性Compton效应下阻尼电子与光子的散射特性,推出了其微分散射截面表达式。研究表明,尾波场的涨落和随机误差是电子发生纵向群聚的根本原因,且能引起电子更剧烈的群聚。电子横向动量的变化是引起电子和光子散射的根本原因,其微分散射截面随与一个电子同时作用的光子数的增大而减小,随散射非弹性成分的增大而迅速减小,但比激光场中的情况来得慢一些。只有当与电子同时作用的光子数与散射非弹性成分相等时电子才能被光场俘获。 展开更多

关键词 多光子非线性compton散射 微分散射截面 阻尼电子

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Compton散射对等离子体中亚皮秒超高斯脉冲传输特性的影响 被引量：2

18

作者 禹定臣 郝东山 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期410-415,共6页

应用多光子非线性Compton散射模型、非线性薛定谔方程及龙格-库塔算法和变分法,研究了Compton散射对亚皮秒超高斯脉冲在等离子体传输的影响,给出了该脉冲传输演化的修正方程,并进行了数值计算,结果表明:与Compton散射前相比,Compton散... 应用多光子非线性Compton散射模型、非线性薛定谔方程及龙格-库塔算法和变分法,研究了Compton散射对亚皮秒超高斯脉冲在等离子体传输的影响,给出了该脉冲传输演化的修正方程,并进行了数值计算,结果表明:与Compton散射前相比,Compton散射使脉宽压缩程度和非线性效应增大,脉冲展宽降低,非线性增强效应有效地削弱了色散效应;使脉宽趋于最大和最小时频率抖动,啁啾不为0;使超高斯脉冲振幅、啁啾和脉宽随传输距离增大振荡演化加快,频率和相位呈线性关系的抖动,脉冲中心位置呈准线性关系;Compton散射对超高斯脉冲保形传输有重要影响。 展开更多

关键词 等离子体 亚皮秒超高斯脉冲 二阶和三阶色散 三阶和五阶非线性效应 变分法 龙格-库塔算法 多光子非线性compton散射

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Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性 被引量：2

19

作者 郝晓飞 李虎勇 郝东山 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期107-110,共4页

为了研究多光子非线性Compton散射对横向磁光效应磁化等离子体光子晶体光子带隙特性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法进行了理论分析和实验验证,取得了关于晶体色散和调制不稳定性、光子带宽变化的重要数据,并... 为了研究多光子非线性Compton散射对横向磁光效应磁化等离子体光子晶体光子带隙特性的影响,采用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法进行了理论分析和实验验证,取得了关于晶体色散和调制不稳定性、光子带宽变化的重要数据,并提出了将入射光和Compton散射光作为磁化等离子体光子晶体色散的新机制。结果表明,Compton散射使等离子体色散增强,耦合电磁波通带变窄、阻带变宽,有效地降低了电磁波传输中的交叉相位调制的不稳定性,频率低于等离子体频率的电磁波在等离子体中的传播几率减小。 展开更多

关键词 非线性光学 光子带隙 时域有限差分法 等离子体光子晶体 磁光效应 多光子非线性 compton散射

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Compton散射下激光等离子体纵波色散特性 被引量：2

20

作者 郝晓飞 禹定臣 郝东山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1496-1499,共4页

应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型,研究了Compton散射下激光等离子体纵波色散特性.结果表明:长波支纵色散曲线由解析上的长波、数值计算结果和短波组成,长波支和短波支纵色散均随相对论正负电子对特征温度的增大而增大,随Comp... 应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型,研究了Compton散射下激光等离子体纵波色散特性.结果表明:长波支纵色散曲线由解析上的长波、数值计算结果和短波组成,长波支和短波支纵色散均随相对论正负电子对特征温度的增大而增大,随Compton散射引起的频率的增量的增大而降低,且单温激光等离子体的色散曲线与散射前的双温等离子体的色散曲线相似. 展开更多

关键词 激光等离子体 相对论 纵波色散 多光子非线性compton散射

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