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激光離子加速物理及應用(21世紀物理規劃教材)

  • 作者：編者:顏學慶|責編:顧衛宇
  • 出版社：北京大學
  • ISBN：9787301346259
  • 出版日期：2023/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：205
人民幣：RMB 45 元      售價：元
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內容大鋼
    《激光離子加速物理及應用》簡要而系統地介紹了激光等離子體基礎理論和數值模擬方法，加速物理機制，超短超強激光，加速靶材製備，加速器束流傳輸與診斷以及瞬態束流應用等內容，反映了本領域的最新進展。更加有意義的是，本書還是我國科研工作者在該領域多年來研究成果的總結與集中展示，記錄了我國在激光加速研究領域研究實力和影響力從弱到強的過程，因此對加速器物理學科和高能量密度物理學科的建設和發展都具有重要價值。
作者介紹
編者:顏學慶|責編:顧衛宇
    顏學慶，北京大學博雅特聘教授，物理學院副院長，核物理與核技術國家重點實驗室副主任，並任北京激光加速創新中心主任。長期從事加速器與高亮度輻射源物理研究，提出和證實激光穩相光壓加速方法，帶領建造了首台1％能散激光質子加速器裝置，此裝置在瞬態核反應中子探測器校準、腫瘤輻照、等離子體二維磁場診斷和光核物理研究中獲得重要應用。研究推動了北京懷柔綜合性國家科學中心交叉平台「北京激光加速創新中心」的設立。作為項目首席科學家，先後主持了科技部的國家重大儀器專項項目和國家自然科學基金委創新群體項目，曾獲得中國核物理學會胡濟民教育科學獎（2007年），入選德國洪堡學者（2008年）、北京卓越青年科學家（2018年）和美國加州大學（埃爾文分校）Rostocker傑出講師（2019年）。2019年獲得世界加速器大會HogilKim加速器獎，2020年獲得何梁何利科技進步獎。
目錄
第一章  緒論
第二章  激光等離子體相互作用的數值模擬
  2.1  動力學模擬
    2.1.1  粒子模擬（PIC）方法
    2.1.2  Courant-Friedrichs-Lewy條件
  2.2  PIC模擬軟體使用簡介
    2.2.1  EPOCH
    2.2.2  Smilei
    2.2.3  PIC模擬示例
  2.3  流體模擬
    2.3.1  流體模擬簡介
    2.3.2  流體程序MULTI介紹
第三章  激光與等離子體相互作用理論基礎
  3.1  激光與單電子相互作用
    3.1.1  相互作用基本方程
    3.1.2  激光有質動力
  3.2  激光與等離子體相互作用
    3.2.1  等離子體的雙流體描述
    3.2.2  激光在等離子體中的傳播
  3.3  電子加熱（能量吸收）機制
    3.3.1  碰撞吸收
    3.3.2  共振吸收
    3.3.3  真空加熱
    3.3.4  J×B加熱
    3.3.5  直接激光加速（DLA）
第四章  激光碟機動離子加速物理機制
  4.1  靶背鞘層加速
    4.1.1  靶背鞘層加速（TNSA）的物理圖像
    4.1.2  TNSA的定標率
    4.1.3  TNSA實驗
  4.2  光壓加速
    4.2.1  光壓加速（RPA）的物理圖像
    4.2.2  RPA的理論模型
    4.2.3  實現RPA的條件
    4.2.4  穩相光壓區域
    4.2.5  RPA實驗
  4.3  其他加速機制
    4.3.1  激波加速（CSA）
    4.3.2  靶破燒蝕加速（BOA）
    4.3.3  庫侖爆炸（CE）加速
  4.4  級聯加速與后加速
    4.4.1  級聯加速
    4.4.2  后加速
  4.5  加速機制討論
第五章  光壓加速的關鍵問題
  5.1  超高激光對比度的實現
  5.2  有限焦斑效應
  5.3  橫向不穩定性發展
    5.3.1  橫向不穩定性簡介
    5.3.2  橫向不穩定性的抑制

第六章  鈦寶石超短超強激光簡介
  6.1  鈦寶石振蕩器
    6.1.1  鈦寶石晶體
    6.1.2  超短脈衝技術
    6.1.3  色散補償
  6.2  啁啾脈衝放大技術
    6.2.1  展寬器
    6.2.2  放大器
    6.2.3  壓縮器
  6.3  國內外典型PW激光系統
    6.3.1  BELLAPW激光系統
    6.3.2  DRACOPW激光系統
    6.3.3  APOLLONPW激光系統
    6.3.4  ELI裝置
    6.3.5  CoReLSPW激光系統
    6.3.6  SULFPW激光系統
    6.3.7  北京大學PW激光系統
第七章  激光離子加速靶材製備
  7.1  固體薄膜靶材
    7.1.1  塑料薄膜靶
    7.1.2  金屬薄膜靶
    7.1.3  類金剛石（DLC）薄膜
  7.2  低密度多孔泡沫靶材
    7.2.1  聚合物多孔泡沫靶
    7.2.2  碳泡沫低密度靶
    7.2.3  金屬多孔泡沫靶
  7.3  微結構靶
  7.4  液體薄膜靶
第八章  激光離子加速器與診斷
  8.1  激光品質提升系統
    8.1.1  自適應光學（AO）系統
    8.1.2  等離子體鏡系統
  8.2  離子加速系統
  8.3  離子診斷系統介紹
    8.3.1  探測介質
    8.3.2  探測設備
  8.4  激光離子加速實驗
第九章  束流傳輸系統簡介
  9.1  束流物理基礎
    9.1.1  相空間和發射度
    9.1.2  束流橫向運動
    9.1.3  束流色散函數和能散影響
    9.1.4  Barber定則
  9.2  激光加速束流輸運系統常用元件
    9.2.1  束流聚焦元件
    9.2.2  束流偏轉元件
    9.2.3  束流診斷器件
  9.3  束流裝置舉例
第十章  激光加速應用簡介
  10.1  激光離子束的應用

    10.1.1  磁約束核聚變診斷
    10.1.2  產生溫稠密物質
    10.1.3  腫瘤治療
    10.1.4  離子聲學成像技術
    10.1.5  質子束透射生物成像
    10.1.6  高密度等離子體電磁場診斷
    10.1.7  用於材料科學
    10.1.8  慣性核聚變質子快點火
    10.1.9  用於氫硼聚變
  10.2  離子加速過程中的伴生輻射
    10.2.1  太赫茲輻射
    10.2.2  極紫外輻射
    10.2.3  X射線輻射

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