项目简介
项目名称
面向超相对论强激光与等离子体作用的粒子模拟程序开发及其应用
项目批准号
11105217
学科分类
A0506
数理科学部
_物理学Ⅱ
_等离子体物理
资助类型
数理科学
负责人
王伟民
依托单位
中国科学院物理研究所
批准年份
2011
起止时间
201201-201412
批准金额
25.00万元
摘要
未来高功率激光（譬如欧洲的ELI装置）强度可以被聚焦到10^22-10^25瓦/平方厘米。这种激光束与等离子体作用时，存在极端非线性效应，同时伴随大量高能粒子加速和keV以上高频辐射产生，计算结果极易受数值噪声影响。另一方面电子的辐射阻尼效应可能变得很重要。由于这些因素，传统的粒子模拟（PIC）程序不再完全适用于这类问题的研究，需要发展高精度的粒子模拟程序，并考虑辐射阻尼效应。本项目将根据Laudau-Lifshitz方法修正粒子的运动方程，以在粒子模拟中包含辐射阻尼过程；采用高阶插值算法以减少数值噪声；采用无色散的算法解麦克斯韦方程组和采用有效的横向吸收边界算法以保证考察区域内的激光场的正确性。用编写的新程序研究超相对论强激光有质动力加速产生10-100GeV电子束的方案和超相对论强激光在等离子体中的自引导和腔道引导等传输问题。
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