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THz 辐射新途径 — 超强激光脉冲与杆靶相互作用

THz 辐射新途径 — 超强激光脉冲与杆靶相互作用. 李志超. 提纲. 背景介绍 个人想法 建模，计算 结论. 背景介绍. 什么是 THz 辐射？ 亚毫米波段的辐射 有哪些应用？ 生物成像，半导体成像，材料扫描，气体辨别，潜在生命探测，表面化学，聚变诊断研究等. THz 研究简介. 早期 — 电子学调频 近期 — 短激光脉冲与物质相互作用. G.L.Carr Nature 420,153(2002). THz 研究简介. Z-M Sheng PRL 94,095003(2005).

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Presentation Transcript

  1. THz 辐射新途径—超强激光脉冲与杆靶相互作用 李志超

  2. 提纲 • 背景介绍 • 个人想法 • 建模，计算 • 结论

  3. 背景介绍 • 什么是THz 辐射？ 亚毫米波段的辐射 • 有哪些应用？ 生物成像，半导体成像，材料扫描，气体辨别，潜在生命探测，表面化学，聚变诊断研究等

  4. THz研究简介 • 早期—电子学调频 • 近期—短激光脉冲与物质相互作用 G.L.Carr Nature 420,153(2002)

  5. THz 研究简介 Z-M Sheng PRL 94,095003(2005) V. B. Gildenburg PRL 98,245002(2007) 高能量转换效率使得 短激光脉冲与物质相互作用的研究越来越热！

  6. 想法 强激光与杆靶相互作用 —产生大量超热电子和MA回流电流 PRL 92, 095001(2004) PoP 11, 2806(2004) 如此强大的回流电流能否产生强THz辐射？

  7. 建模

  8. 计算 外源电荷正比于激光脉冲的时间积分 回流电流的形式最终可得

  9. 计算 计算公式 计算结果

  10. 计算 在xy平面内辐射最强 辐射能谱 辐射功率

  11. 结果 给定条件：T=30fs,L=100um,Q=0.5nC

  12. 结果 • 在xy平面每立体角辐射能量为 3.5*10E-4J/sr • 峰值功率能够达到4.8*10E9W/sr • 总辐射能量能够达到2.3*10E-3J • 辐射集中在3*10E13Hz的角频率附近

  13. 结论 超强激光杆靶相互作用VS传统THz源 辐射功率：高2－3个量级 辐射能量：高3个量级 转换效率：高2－3个量级

  14. Thanks

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