《激光等离子体物理》课程大纲

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1、《激光等离子体物理》课程大纲一、课程简介课程名称：激光等离子体物理LaserPlasmaPhysics学时/学分：32学时/2学分先修课程：物理学引论（或普通物理）、电动力学面向对象：本科大三上学生教学目标：通过课程学习，使得学生能够掌握激光等离子体物理的基础知识，了解本领域的发展历史和最新发展概况，为学生进行本专业的研究生阶段学习和科学研究奠定基础；同时以此为契机，掌握科学研究的一般方法和基本技能。主要内容：主要讲授超短超强激光的基本原理和最新前沿进展，激光与等离子体相互作用及其在带电粒子加速及辐射源方面

2、的应用，介绍激光聚变基本原理和研究进展。二、教学内容第一章激光等离子体物理概述主讲人张杰主要内容：介绍激光等离子体物理发展简史及主要研究内容和国际最新进展，及我国在本领域的发展。重点与难点：了解激光技术对激光等离子体科学发展的重要性和引领性，熟悉我国在本领域的主要发展情况及国际重要研究组的最新进展。第二章超短超强激光技术主讲人钱列加主要内容：包括激光振荡原理、飞秒脉冲的产生、测量、传输、以及啁啾脉冲放大方法的基础知识，最后将概述超短超强激光的核心科学问题与最新研究进展。重点与难点：理解超短脉冲色散的机理和控

3、制方法，理解色散与啁啾的关联，将传统光学的基本方法运用于超短超强激光的产生、测量、和放大。第三章激光等离子体物理主讲人陈民主要内容：包括等离子体物理基本知识、激光等离子体相互作用基本原理，激光尾场加速及辐射物理，及本领域最新国际前沿进展。重点与难点：了解等离子体物理，激光等离子体物理的基础知识，线性及非线性阶段尾波加速结构及加速的不同特征，掌握尾波加速的三个基本过程及利用尾波加速制作辐射源的基本方法。第四章惯性约束聚变物理主讲人沈百飞主要内容：包括惯性约束聚变基本模型和原理，基本发展历程和本领域目前国际前沿

4、进展和遇到的主要障碍。重点与难点：理解惯性约束聚变的几个基本模型，了解当前的主要进展，尤其是遇到的困境及各国的发展近况。一、教学进度安排教学内容教学形式作业第一周激光振荡原理课堂讲授课后练习第二周飞秒脉冲的产生课堂讲授课后练习第三周飞秒脉冲的测量课堂讲授课后练习第四周飞秒脉冲的放大课堂讲授课后练习第五周超短超强激光的现状与展望课堂讲授课后练习第六周参观LLP实验室大作业第七周等离子体物理基础及单电子在激光场中的运动课堂讲授课后练习第八周激光在等离子体中的传输课堂讲授课后练习第九周激光尾场的激发课堂讲授课后练

5、习第十周尾场加速的基本原理与定标率课堂讲授课后练习第十一周尾场中的电子注入课堂讲授课后练习第十二周尾场中的辐射课堂讲授课后练习第十三周激光尾场加速的实验及理论最新发展课堂讲授大作业第十四周热核聚变与约束课堂讲授课后练习弟十五周聚变点火、能量增益、束靶物理课堂讲授课后练习第十六周流体和参量不稳定性、点火方式、前景展望课堂讲授大作业二、课程考核及说明50%为平时成绩（含三次大作业40%，出勤10%）50%为考试成绩（期末测验）欢迎致远学院、物理系及外系感兴趣的学生来选课。对于选课的成绩优异的本科生，并且有志于来

6、激光等离子体物理实验室做科研实践或研究生的同学，IFSA协同创新中心将予以一定额度的奖学金奖励。三、教材与参考书均以自编讲义为主，参考以下书目：钱列加，《超短超强激光技术》自编讲义P.Gibbon,ShortPulseLaserInteractionswithMatter,2005E.Esarey，激光尾波加速，ReviewofModernPhysics,81，001229（2009）StefanoAtzeni,JuergenMeyer-ter-Vehn惯性聚变物理,（2003）(沈百飞译)