Парофазная сернокислотная очистка бензола

• Автор: Горбач, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Донецк
• Количество страниц: 163 c. : ил

1 Введение.
1.1 Основные аспекты взаимодействия ультракоротких сверхсильных лазерных импульсов с разреженной плазмой.

1.2 Лазерное ускорение электронов в плазме. .

1.3 Краткое содержание диссертации. II

2 Описание кода, использованного для численного моделирования распространения лазерных импульсов в плазме.

2.1 Уравнение для высокочастотного поля

2.2 Уравнения для низкочастотных плазменных палеи 1 . . .

2.3 Уравнения для частиц.

2.4 Ионы.

2.5 Замечания о структуре численной схемы.

2.6 Ускорение пробных электронов

3 Исследование распространения ультракоротких релятивистски силыпьгх лазерных импульсов в. разреженной плазме.
3.1 Ускорение фотонов плазменной волной
3.1.1 Обзор ранее полученных результатов.
3.1.2 Ускорение фотонов в одномерном случае в стационарной плазменной волне
3.1.3 Ускорение фотонов в одномерной нестационарной кильватерной плазменной волне
3.1.4 Ускорение фотонов в аксиальносимметричном случае
3.1.4.1 Аналитическая формула для сдвига частоты пробного
импульса.
3.1.42 Численное моделирование ускорения фотонов
3.1.5 Обсуждение результатов.
3.2 Фазовая скорость плазменной полны при резонансной модуляционной неустойчивости лазерного импульса и ускорение электронов. Релятивистская самофокусировка и автомодельные структуры лазерного импульса
3.2.1 Фазовая скорость плазменной волны при резонансной модуляционной неустойчивости лазерного импульса
3.2.2 Релятивистское каналирование. Автомодельные структуры лазерного импульса.
3.3 Динамика ионов в кильватерной плазменной волне, возбуждаемой коротким интенсивным лазерным импульсом в плазме.
3.3.1 Продольный импульс ионов в плазменной волне
3.3.1.1 Основные уравнения и квазистатическое приближение.
3.3.1.2 Энергия и импульс кильватерной плазменной волны. .
3.3.1.3 Численное моделирование. . . .
3.3.1.4 Обсуждения.
3.3.2 Поперечный импульс ионов в плазменной волне
3.3.2.1 Аналитическое описание формирования ионного канала.
3.3.2.2 Замечание о численном моделировании с помощью гидродинамического кода
3.3.2.3 Численное моделирование формирования ионного ка
нала и опрокидывания плазменной волны с помощью кода .
3.3.2.4 Обсуждение результатов и заключение
4 Исследование распространения коротких интенсивных лазерных импульсов в разреженной плазме в приложении к лабораторным экспериментам.
4.1 Наблюдение ускорения электронов плазменной волной, возбуждаемой ультракоротким лазерным импульсом
4.2 Распространение лазерного импульса в плазме в режиме самомодуляции.
4.3 Ускорение электронов высокочастотным полем лазерного импульса и плазменной волной в эксперименте по лазерному ускорению электронов
в плазме
Заключение
Литература


Основными факторами, накладывающими ограничение на ускорение электронов в данных схемах, являются следующие. Дифракция ограничивает длину распространения лазерного импульса в плазме, а следовательно, и области, где существует плазменная волна, до двух рэлеевских длин гц тгцгА, где ш ширина импульса. Релятивистское самоканалирование позволяет преодолеть дифракцию, если мощность импульса больше критической мощности для релятивистской самофокусировки, Р Рс. Плазменные каналы позволяют преодолеть дифракцию импульсов с Р Рс В плазменных каналах с минимумом плотности плазмы на оси создается радиальный профиль показателя преломления с максимумом на оси. Следовательно, дифракция может быть компенсирована рефракцией. Другим факторомнакладывающим ограничение на ускорение электронов, оказывается нарушение синхронизма между ускоряющимся электроном и плазменной волной. В процессе ускорения электрон обгоняет плазменную волну и попадает из ускоряющей фазы в заменяющую. Соответствующая максимальная длина ускорения длина дефазировки находится из простых соображений. Здесь 7рЛ 1 грЛс212 релятивистский фактор плазменной волны. Удг с 1 ирио12. Арио Аоиоир3. Как мы увидим в п. Еще одним фактором, ограничивающим ускорение электронов, является истощение самого лазерного импульса изза расходования энергии на возбуждение плазменной волны. Недавно стало известно также, что при распространении короткого релятивистски сильного лазерного импульса в разреженной плазме электроны могут эффективно ускоряться не только плазменной волной, но и напрямую лазерным излучением. Данное ускорение имеет место при бегатронном резонансе электронов, осциллирующих в релятивистском плазменном канале, возникающем при самофокусировке лазерного импульса , , . Необходимо отметить, что данный механизм ускорения электронов еще не изучен достаточно полно к настоящему времени, в частности, отсутствуют надежные оценки максимальной энергии электронов в результате ускорения мы вернемся к обсуждению этого механизма в п. Здесь мы отметим лишь, что данный механизм может играть дополнительную роль в схеме электронного ускорения с самомодуляцией лазерного импульса. В этой схеме используются импульсы с длительностью больше плазменного периода, для которых эффективна самофокусировка и плазменная водна возбуждается внутри импульса Ускорение электронов плазменной волной в данной схеме может происходить одновременно с ускорением напрямую лазерным полем. Краткое содержание диссертации. Настоящая диссертация является результатом теоретического исследования проблемы взаимодействия ультракоротких релятивистски сильных лазерных импульсов с разреженной плазмой. Диссертация состоит из четырех глав, включая введение, и заключения. Работа над диссертацией включала, вопервых, совершенствование кода, использованного для численного моделирования этого взаимодействия, а вовторых, проведение исследований как таковых. Для численного моделирования взаимодействия лазерных импульсов с плазмой использовался релятивистский двумерный код , в котором отклик плазмы моделируется методом частиц. Он представлен в Главе 2 диссертации. В процессе работы над диссертацией был модифицирован блок, отвечающий за движение ионов в плазме, что необходимо для описания динамики плазмы при значительных возмущениях ионной плотности. Были введены дополнительные диагностики для поля и плазмы, в частности, диагностика, позволяющая исследовать фазовую плоскость электронов при взаимодействии. Однако основным усовершенствованием, произведенным автором диссертации, является разработка дополнительного блока программы для моделирования ускорения пучков тестовых электронов в плазме. Данный блок позволяет исследовать движение тестовых невзаимодействующих электронов в высокочастотном поле лазерного импульса линейной поляризации и низкочастотных плазменных полях, динамика которых исследуется с помощью кода . В момент инжекции пучок электронов предполагается с гауссовым распределением электронов по поперечной координате и углу между вектором скорости и продольной осью в фокальной плоскости и с заданной конечной расходимостью.