激光等离子体相互作用加速质子的模拟研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 引言 | 第13-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-18页 |
| 1.1.1 新的加速介质——等离子体 | 第15页 |
| 1.1.2 超强激光的发展 | 第15-16页 |
| 1.1.3 激光对粒子的加速 | 第16-17页 |
| 1.1.4 常用参数 | 第17-18页 |
| 1.2 激光加速质子的应用 | 第18-21页 |
| 1.2.1 医学应用 | 第18-20页 |
| 1.2.2 快点火 | 第20-21页 |
| 1.2.3 其他应用 | 第21页 |
| 1.3 研究方法与研究进展 | 第21-25页 |
| 1.3.1 研究方法 | 第21-22页 |
| 1.3.2 实验研究与进展 | 第22-24页 |
| 1.3.3 模拟研究与进展 | 第24-25页 |
| 1.4 本文研究内容和章节安排 | 第25-27页 |
| 第二章 激光等离子相互作用基本理论 | 第27-43页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 激光与电子的相互作用 | 第27-28页 |
| 2.3 有质动力 | 第28-30页 |
| 2.4 激光与等离子体的相互作用 | 第30-32页 |
| 2.5 等离子体对激光能量的吸收机制 | 第32-36页 |
| 2.5.1 碰撞吸收 | 第32-33页 |
| 2.5.2 非碰撞吸收 | 第33-36页 |
| 2.6 激光与物质相互作用中的离子加速机制 | 第36-40页 |
| 2.6.1 靶前表面离子加速 | 第37页 |
| 2.6.2 靶背法线鞘层加速 | 第37-39页 |
| 2.6.3 辐射压加速 | 第39-40页 |
| 2.7 磁场的产生 | 第40-41页 |
| 2.8 能量输运 | 第41-42页 |
| 2.9 小结 | 第42-43页 |
| 第三章 粒子模拟程序的研究 | 第43-54页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 粒子模拟（PIC）的原理 | 第43-44页 |
| 3.3 粒子模拟算法 | 第44-51页 |
| 3.3.1 粒子和场方程 | 第44-45页 |
| 3.3.2 数值方法 | 第45-50页 |
| 3.3.3 边界条件和激光脉冲的引入 | 第50-51页 |
| 3.4 能量守恒验证 | 第51-53页 |
| 3.5 小结 | 第53-54页 |
| 第四章 漏斗形靶改善质子束品质的模拟研究 | 第54-70页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 靶的设计与模拟参数 | 第54-57页 |
| 4.3 模拟结果分析 | 第57-63页 |
| 4.3.1 加速电场的产生 | 第57-58页 |
| 4.3.2 约束电场的产生 | 第58-59页 |
| 4.3.3 质子束的空间分布 | 第59-60页 |
| 4.3.4 质子束的能谱 | 第60-62页 |
| 4.3.5 质子束的发散角 | 第62-63页 |
| 4.4 漏斗形靶最优尺寸 | 第63-69页 |
| 4.4.1 孔口直径 | 第63-65页 |
| 4.4.2 靶前壁厚度 | 第65-67页 |
| 4.4.3 孔的深度 | 第67-68页 |
| 4.4.4 最佳尺寸 | 第68-69页 |
| 4.5 小结 | 第69-70页 |
| 第五章 三束激光改善质子束品质的模拟研究 | 第70-82页 |
| 5.1 引言 | 第70页 |
| 5.2 激光的设计与模拟参数 | 第70-72页 |
| 5.3 模拟结果分析 | 第72-77页 |
| 5.3.1 电子云密度的提升 | 第72-73页 |
| 5.3.2 加速电场 | 第73-74页 |
| 5.3.3 约束电场 | 第74-75页 |
| 5.3.4 质子束的品质 | 第75-77页 |
| 5.4 靶的最优尺寸 | 第77-81页 |
| 5.4.1 侧壁尺寸对电场的影响 | 第77-78页 |
| 5.4.2 侧壁尺寸对质子束品质的影响 | 第78-79页 |
| 5.4.3 侧壁尺寸对能量转换效率的影响 | 第79-80页 |
| 5.4.4 靶前壁宽度对质子束的影响 | 第80-81页 |
| 5.4.5 最佳尺寸 | 第81页 |
| 5.5 小结 | 第81-82页 |
| 第六章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 总结 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-92页 |
| 个人简历 | 第92-93页 |
| 致谢 | 第93页 |
