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当前位置:教育论文中心首页--博士论文--等离子体加速中超高品质束流产生机制研究
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等离子体加速中超高品质束流产生机制研究
 
     论文目录
 
摘要第3-4页
abstract第4-5页
第1章 引言第11-19页
    1.1 引言第11页
    1.2 基于等离子体的新型加速器第11-13页
    1.3 尾场中的电子注入第13-15页
    1.4 粒子模拟简介第15-16页
    1.5 论文意义及组织结构第16-19页
第2章 尾波加速电子注入与束流品质概述第19-27页
    2.1 注入过程的哈密顿力学第19-21页
    2.2 描述束流品质的参数第21-24页
        2.2.1 发射度与Twiss参数第22-23页
        2.2.2 束流亮度第23页
        2.2.3 能散第23-24页
    2.3 束流品质的影响因素第24-26页
        2.3.1 横向发射度的影响因素第24-25页
        2.3.2 能散的影响因素第25-26页
    2.4 小结第26-27页
第3章 基于电离注入高品质电子束的产生第27-55页
    3.1 激光电离注入简介第27-28页
    3.2 光致电离过程第28-29页
    3.3 束流驱动尾场中的横向激光对撞注入第29-44页
        3.3.1 注入的基本物理图像第29-31页
        3.3.2 三维PIC模拟结果第31-32页
        3.3.3 激光-电子束作用导致的热发射度第32-37页
        3.3.4 注入过程中的相混合第37-38页
        3.3.5 驱动束流强与等离子体参数的约束条件第38-39页
        3.3.6 激光光强抖动对于注入的影响第39-40页
        3.3.7 注入中的束团压缩机制第40-44页
    3.4 低能散单脉冲激光电离注入第44-54页
        3.4.1 中性气体原子的电离度第44-45页
        3.4.2 高斯激光束的电离注入程第45-49页
        3.4.3 电离电荷量的估计第49页
        3.4.4 紧聚焦近电离阈的电离注入第49-54页
    3.5 小结第54-55页
第4章 基于密度调变注入高品质电子束的产生第55-75页
    4.1 密度调变注入简介及研究现状第55-56页
    4.2 束流驱动密度调变注入中高品质电子束的产生第56-67页
        4.2.1 注入过程的动力学第56-63页
        4.2.2 高品质束流的产生第63-67页
    4.3 级联的密度调变注入第67-72页
        4.3.1 自相似性与束流参数标度律第67-69页
        4.3.2 束流驱动的级联模拟第69-71页
        4.3.3 激光驱动的级联模拟第71-72页
    4.4 小结第72-75页
第5章 抑制数值切伦科夫不稳定性的高阶FDTD算法及实现第75-103页
    5.1 数值切伦科夫不稳定性理论第76-77页
    5.2 现有抑制不稳定性的算法第77-81页
        5.2.1 谱空间电磁场求解器第78-79页
        5.2.2 有限差分-谱空间混合电磁场求解器第79页
        5.2.3 两种求解器的NCI特性及其局限性第79-81页
    5.3 改进型的高阶FDTD电磁场求解器第81-89页
        5.3.1 标准高阶FDTD电磁场求解器的NCI特性第82-85页
        5.3.2 改进型高阶FDTD电磁场求解器的构造方法第85-87页
        5.3.3 改进型高阶FDTD电磁场求解器的NCI特性第87页
        5.3.4 Courant稳定性条件第87-89页
    5.4 高阶FDTD电磁求解器中实现电荷连续性的方法第89-90页
    5.5 算法的并行化方案第90-93页
    5.6 并行模拟算例第93-100页
        5.6.1 相对论自由漂移等离子体第93-94页
        5.6.2 激光驱动的等离子体尾场第94-96页
        5.6.3 束流驱动的密度调变注入第96-97页
        5.6.4 相对论非碰撞等离子体激波第97-100页
    5.7 改进型的高阶FDTD电磁求解器的其他应用第100-102页
    5.8 小结第102-103页
第6章 基于高梯度永磁四极铁组的发射度测量研究第103-139页
    6.1 激光尾场加速中横向发射度测量方法简介第104-107页
        6.1.1 微结构测量法第104-105页
        6.1.2 基于Betatron辐射的方法第105-106页
        6.1.3 高梯度永磁四极铁扫描法第106-107页
    6.2 高梯度永磁四极铁的设计与标定第107-115页
        6.2.1 Halbach型磁铁简介第107-109页
        6.2.2 磁铁设计第109-110页
        6.2.3 磁铁参数标定第110-115页
    6.3 误差及可靠性分析第115-118页
        6.3.1 磁铁高阶场的影响第115页
        6.3.2 磁铁组安装误差的影响第115-118页
        6.3.3 电子束指向抖动的影响第118页
    6.4 电离注入与发射度测量初步实验第118-138页
        6.4.1 实验平台及布局第119-120页
        6.4.2 测量束线设计第120-122页
        6.4.3 激光参数诊断第122-124页
        6.4.4 超音速气体喷嘴密度标定第124-125页
        6.4.5 成像系统分辨率测量第125-129页
        6.4.6 电荷量的估计第129-130页
        6.4.7 激光尾场加速稳定电子束的产生第130-135页
        6.4.8 发射度测量实验初步结果第135-138页
    6.5 小结第138-139页
第7章 总结与展望第139-142页
    7.1 论文成果总结及创新点第139-140页
    7.2 未来工作展望第140-142页
参考文献第142-153页
致谢第153-155页
附录A 关于物理量归一化的约定第155-156页
附录B 公式(3-12)-(3-14)的推导第156-159页
附录C 高斯脉冲激光注入程及电离电荷量推导第159-164页
    C.1 Laplace渐进展开第159页
    C.2 电离度的推导第159-161页
    C.3 电子单位距离产额的推导第161-162页
    C.4 注入程及电离电荷量的推导第162-164页
附录D 色散微扰在改进型电磁求解器中的实现第164-166页
附录E PSATD真空色散关系在改进型电磁求解器中的实现第166-168页
附录F 永磁四极铁磁场测量中二极场的修正第168-170页
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果第170-172页

 
 
论文编号BS4011231,这篇论文共172
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