| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 | 第11页 |
| 1.2 激光-等离子体相互作用研究的历史与现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 激光在固体靶表面超强吸收 | 第12页 |
| 1.2.2 激光驱动质子加速 | 第12-13页 |
| 1.2.3 激光驱动电子加速 | 第13-14页 |
| 1.2.4 激光驱动强辐射源 | 第14页 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 | 第14-15页 |
| 1.4 本论文的结构安排 | 第15-17页 |
| 第二章 激光-等离子体相互作用理论以及PIC电荷守恒高阶插值算法 | 第17-36页 |
| 2.1 激光-等离子体互作用相关理论 | 第17-19页 |
| 2.1.1 单电子在激光场中的运动 | 第17页 |
| 2.1.2 有质动力 | 第17-18页 |
| 2.1.3 临界密度 | 第18页 |
| 2.1.4 能量吸收机制 | 第18-19页 |
| 2.2 PIC方法简介 | 第19-20页 |
| 2.2.1 PIC粒子模拟方法的基本过程 | 第19-20页 |
| 2.2.2 PIC粒子模拟方法的优势 | 第20页 |
| 2.3 PIC电荷守恒高阶算法的发展 | 第20-35页 |
| 2.3.1 适用于任意偶数阶的二阶算法 | 第21-26页 |
| 2.3.2 适用于任意奇数阶的三阶算法 | 第26-31页 |
| 2.3.3 应用测试 | 第31-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 纳米结构靶超强吸收 | 第36-49页 |
| 3.1 引言 | 第36-37页 |
| 3.2 电子在丝中的运动方式 | 第37-42页 |
| 3.3 电子在丝靶中的加热方式 | 第42-44页 |
| 3.4 锥形纳米丝靶提高激光-超热电子能量转换效率 | 第44-47页 |
| 3.4.1 激光场在锥形纳米丝靶中的聚焦 | 第44-45页 |
| 3.4.2 超热电子能量转换效率 | 第45-47页 |
| 3.4.3 超热电子的空间分布 | 第47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 第四章 TNSA质子加速 | 第49-77页 |
| 4.1 引言 | 第49-50页 |
| 4.2 TNSA质子加速理论 | 第50-51页 |
| 4.3 质子层的尺寸对质子束品质的影响 | 第51-59页 |
| 4.3.1 质子束加速时间 | 第51-52页 |
| 4.3.2 质子束库伦爆炸理论 | 第52-53页 |
| 4.3.3 改变质子层的厚度 | 第53-56页 |
| 4.3.4 改变质子层的宽度 | 第56-59页 |
| 4.4 纳米结构靶质子加速 | 第59-69页 |
| 4.4.1 纳米刷靶质子加速 | 第59-64页 |
| 4.4.2 锥形纳米刷靶质子加速 | 第64-69页 |
| 4.5 高品质质子点源的产生 | 第69-75页 |
| 4.5.1 物理分析和模拟设置 | 第69-70页 |
| 4.5.2 模拟结果分析 | 第70-75页 |
| 4.6 本章小结 | 第75-77页 |
| 第五章 HB-RPA质子加速 | 第77-93页 |
| 5.1 引言 | 第77-78页 |
| 5.2 HB-RPA质子加速理论 | 第78-80页 |
| 5.2.1 非相对论情况 | 第78-79页 |
| 5.2.2 相对论情况 | 第79-80页 |
| 5.3 二维HB-RPA质子加速 | 第80-86页 |
| 5.3.1 模拟条件 | 第80页 |
| 5.3.2 结果分析 | 第80-86页 |
| 5.4 三维HB-RPA质子加速研究 | 第86-92页 |
| 5.4.1 三维情况下物理机制分析以及模拟条件 | 第86-87页 |
| 5.4.2 结果分析 | 第87-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第六章 阿秒电子束/伽马光子束的产生 | 第93-108页 |
| 6.1 引言 | 第93-94页 |
| 6.2 阿秒电子束的加速理论 | 第94-96页 |
| 6.3 阿秒电子束数值模拟结果 | 第96-101页 |
| 6.4 阿秒伽马光子束的产生 | 第101-106页 |
| 6.4.1 阿秒gamma光子束的产生机理 | 第101-103页 |
| 6.4.2 QED-PIC数值模拟条件 | 第103页 |
| 6.4.3 模拟结果分析 | 第103-106页 |
| 6.5 本章小结 | 第106-108页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第108-110页 |
| 7.1 全文总结 | 第108-109页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第109-110页 |
| 致谢 | 第110-111页 |
| 参考文献 | 第111-123页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第123-125页 |