【摘 要】
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激光等离子体相互作用涉及波—波、波—粒子间的能量交换,非常复杂,很难进行解析研究,需要进行大量的数值模拟.在激光等离子体相互作用数值模拟研究中,通常有两类不同的物理
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激光等离子体相互作用涉及波—波、波—粒子间的能量交换,非常复杂,很难进行解析研究,需要进行大量的数值模拟.在激光等离子体相互作用数值模拟研究中,通常有两类不同的物理模型:流体力学模型和动力学模型.就数值模拟而言,流体模拟可以进行长时间,大空间尺度的模拟计算,但流体模拟完全忽略了动力学效应,只能定性地讨论激光与等离子体相互作用问题.在激光等离子体相互作用过程中,动力学效应常常是非常重要的.研究动力学效应的一种有效的数值模拟方法就是粒子模拟,虽然在计算机的速度和内存等的限制下粒子模拟只能在很小的尺度下进行.该文首先简要地介绍了等离子体物理的基本情况及粒子模拟的基本概念.在第二章,我们讨论了一个一维粒子模拟程序,并利用该程序模拟了束流不稳定性问题.在第三章,我们模拟研究了强激光在二维低密度等离子体中的传播,发现了一种电磁类孤立子结构,讨论这种电磁类孤立子结构的产生机制及动力学行为,考虑了离子电子质量比、初始等离子体密度对电磁类孤立子结构的影响.
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