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Generation of high quality ion beams through the stable radiation pressure acceleration of the near critical density target

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Chinese Physics B 2017年第6期26卷 234-243页

作者：洪学仁周伟军谢柏松杨阳王莉田建民唐荣安段文山 Key Laboratory of Atomic and Molecular Physics & Functional Materials of Gansu Province College of Physics and Electronic EngineeringNorthwest Normal University College of Nuclear Science and Technology Beijing Normal University

In order to generate high quality ion beams through the stable radiation pressure acceleration（RPA） of the near critical density（NCD） target, we propose a new type of target where an ultra-thin high density（HD） layer is attached to the front surface of an NCD target, which has a preferable self-supporting property in the RPA experiments than the ultra-thin foil target. It is found that in one-dimensional particle-in-cell（PIC） simulation, by the block of the HD layer in the new target,there emerges the hole-boring process rather than propagation in the NCD layer when the intense laser pulse impinges on this target. As a result, a typical RPA structure that the compressed electron layer overlaps the ion layer as a whole is formed and a high quality ion beam is obtained, e.g., a circularly polarized laser pulse with normalized amplitude a0= 120 impinges on this new target and a 1.2 GeV monoenergetic ion beam is generated through the RPA of the NCD layer. Similar results are also found in the two-dimensional PIC simulation.

关键词： laser plasma interaction radiation pressure acceleration near critical density target

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无碰撞磁重联现象的电子动力学研究

西北师范大学学报（自然科学版） 2020年第2期56卷 45-50,57页

作者：苟学强李雪铭王向丽杨阳西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

基于磁流体力学理论,通过双流体MHD方程组,使用专业电磁流体数值仿真模拟软件Usim,研究了无碰撞等离子体磁重联过程中电子的动力学行为,得到了电子的数密度与流速的空间分布.结果表明,重联面内的电子数密度分布区域与速度分布区域相吻合... 详细信息

基于磁流体力学理论,通过双流体MHD方程组,使用专业电磁流体数值仿真模拟软件Usim,研究了无碰撞等离子体磁重联过程中电子的动力学行为,得到了电子的数密度与流速的空间分布.结果表明,重联面内的电子数密度分布区域与速度分布区域相吻合,四极型磁场结构可以表征Hall的电流存在.此外,无碰撞等离子体中Hall电流的存在将使得磁重联现象的重联率大大提高,这对研究快速磁重联的产生机制有着重要的意义.

关键词：磁重联 Hall电流重联率

黏性各向异性等离子体对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响

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西北师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期58卷 51-57页

作者：杨阳曹玉脉王向丽王佳琪西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

基于磁流体力学方程组,采用计算机数值模拟,研究了等离子体中黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.分别从密度和磁场分布、涡流结构演化、熵的空间分布和能量转化的角度讨论了黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响,... 详细信息

基于磁流体力学方程组,采用计算机数值模拟,研究了等离子体中黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响.分别从密度和磁场分布、涡流结构演化、熵的空间分布和能量转化的角度讨论了黏性各向异性对Kelvin-Helmholtz不稳定性的影响,并且与黏性各项同性的结果进行对比.数值模拟结果表明,在Kelvin-Helmholtz不稳定性演化过程中,黏性各向同性和各向异性等离子体剪切界面密度越低的位置,涡量越大,熵值也越大.相比黏性各向同性,黏性各向异性等离子体对Kelvin-Helmholtz不稳定性有抑制作用.

关键词：磁流体开尔文-亥姆霍兹不稳定性黏性各向异性

多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的研究

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西北师范大学学报（自然科学版） 2019年第1期55卷 44-49页

作者：林麦麦龚雪段文山杜海粟西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

研究了在多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性.利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程.此外,借助数值模拟的方法分析了原有等离子体系统中的不同参数对非线性... 详细信息

研究了在多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性.利用约化摄动方法,推导得到用来描述多组分复杂等离子体中(3+1)维非线性离子声孤波的ZK方程.此外,借助数值模拟的方法分析了原有等离子体系统中的不同参数对非线性离子声孤波的非线性强度、振幅、宽度等传播特性的重要影响.

关键词：多组分复杂等离子体约化摄动法离子声孤波

电子的非广延分布对复杂多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波的影响

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西北师范大学学报（自然科学版） 2018年第4期54卷 41-46页

作者：林麦麦杜海粟龚雪西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

通过约化摄动方法,研究了电子的非广延分布对多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波.推导得到了用来描述非线性离子声波运动过程的KdV方程,并利用数值模拟的方法,发现复杂等离子体系统的各种参数对非线性离子声孤波的振幅、宽度和... 详细信息

通过约化摄动方法,研究了电子的非广延分布对多组分热等离子体中(1+1)维非线性离子声孤波.推导得到了用来描述非线性离子声波运动过程的KdV方程,并利用数值模拟的方法,发现复杂等离子体系统的各种参数对非线性离子声孤波的振幅、宽度和波形等存在重要影响.

关键词：复杂多组分热等离子体约化摄动法电子的非广延分布离子声孤波

任意尘埃大小分布对非磁化尘埃等离子体中包络孤波的影响

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西北师范大学学报（自然科学版） 2017年第2期53卷 40-45页

作者：林麦麦张晓雪段文山杜海粟西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

研究了包含尘埃颗粒以及玻尔兹曼分布的离子和电子的非磁化尘埃等离子体中的非线性包络孤波.运用约化摄动方法得到了(1+1)维非线性薛定谔方程,并通过数值方法分析了任意尘埃大小分布对非线性色散关系以及群速度的影响.此外,对包络孤波... 详细信息

研究了包含尘埃颗粒以及玻尔兹曼分布的离子和电子的非磁化尘埃等离子体中的非线性包络孤波.运用约化摄动方法得到了(1+1)维非线性薛定谔方程,并通过数值方法分析了任意尘埃大小分布对非线性色散关系以及群速度的影响.此外,对包络孤波的振幅和宽度也进行了研究.

关键词：尘埃等离子体任意尘埃大小分布包络孤波

复杂热等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的特性研究

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西北师范大学学报（自然科学版） 2020年第4期56卷 43-48,56页

作者：林麦麦于腾萱文惠珊宋秋影西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

应用约化摄动法研究了复杂热等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性,得到了用来描述(2+1)维非线性离子声孤波的Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程.并利用数值模拟方法,分析了KP方程的各个系数及其孤立波解受到原有等离子体系... 详细信息

应用约化摄动法研究了复杂热等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的基本传播特性,得到了用来描述(2+1)维非线性离子声孤波的Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程.并利用数值模拟方法,分析了KP方程的各个系数及其孤立波解受到原有等离子体系统中不同参数的影响.

关键词：复杂热等离子体约化摄动法离子声孤波 KP方程

含有Tsallis非热电子的等离子体中(3+1)维电子声孤波的研究

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西北师范大学学报（自然科学版） 2019年第6期55卷 33-40页

作者：林麦麦文惠珊于腾萱宋秋影西北师范大学物理与电子工程学院

利用约化摄动法研究了含有Tsallis非热电子的等离子体中(3+1)维电子声孤波,推导得到了用来描述电子呈现Tsallis分布的复杂等离子体中(3+1)维电子声孤波的Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程,并利用数值模拟方法,分析了Tsallis非热电子分布状态... 详细信息

利用约化摄动法研究了含有Tsallis非热电子的等离子体中(3+1)维电子声孤波,推导得到了用来描述电子呈现Tsallis分布的复杂等离子体中(3+1)维电子声孤波的Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程,并利用数值模拟方法,分析了Tsallis非热电子分布状态对(3+1)维电子声孤波的非线性强度、孤立波的振幅与宽度及电子声孤波传播特性的影响.

关键词： Tsallis非热电子约化摄动法 (3+1)维电子声孤波

多组分复杂等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的传播特性研究

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西北师范大学学报（自然科学版） 2021年第2期57卷 33-40页

作者：林麦麦宋秋影文惠珊于腾萱蒋蕾西北师范大学物理与电子工程学院甘肃兰州730070

研究了复杂等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的传播特性.应用约化摄动法推导得到了用来描述含有非广延电子-正电子分布的多组分尘埃等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程.获得了非线性离子声孤波的非... 详细信息

研究了复杂等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的传播特性.应用约化摄动法推导得到了用来描述含有非广延电子-正电子分布的多组分尘埃等离子体中(2+1)维非线性离子声孤波的Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程.获得了非线性离子声孤波的非线性强度、振幅与宽度等传播特性随系统参数的变化规律,明确了系统参数对(2+1)维非线性离子声孤波传播特征的重要影响.

关键词：尘埃等离子体非线性离子声孤波约化摄动法 KP方程