《表2 模拟中所选质子束参数》
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大连理工大学王友年教授团队[92]采用解析模型及二维粒子模拟程序，对比了径向为理想高斯分布及带有尖锐边界这两种离子束在等离子体中的动力学演化过程，模拟参数如表2所示，研究发现当剖面分布为高斯型的离子束进入等离子体后，可以形成强聚焦的高斯分布束，流强密度高一个量级（如图18(a）–（c）所示)，当剖面为平台型均匀分布的圆斑离子束进入等离子体后，可以形成强聚焦的环形束，而且流强密度可以提高50倍左右（结果如图18(d）–（f）所示[92])，其环状结构的形成是由于质子束受到了非线性的聚焦力.原因在于自洽的离子束与等离子体相互作用，离子束尖锐边界处会产生非线性聚焦力，而在束中心区域聚焦力则为线性力.在这种位型的径向力作用下，束边缘区域离子的径向速度要明显大于中心区域离子的径向速度，并逐渐形成环状结构（即束边缘区域密度大，中心区域密度小）.随着离子束在等离子体中穿行距离的增加，这种非线性力的强度和非线性度进一步增强，导致束边缘区域的密度远大于对称轴处的密度.进一步研究表明环状结构形成的快慢主要是由束边界密度梯度的大小所决定的，而离子束半径对其影响则较小.对于半径大于等离子体电子趋肤深度的离子束，等离子体中的电流主要集中在束的边缘区域（宽度约为等离子体电子趋肤深度），而束中心区域的电流基本为零；而对于径向分布为平滑高斯分布的离子束，其电流能够被等离子体电子有效地中和.
| 图表编号 | XD00222359600 严禁用于非法目的 |
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| 绘制时间 | 2020.11.01 |
| 作者 | 赵永涛、张子民、程锐、HOFFMANN Dieter、马步博、王友年、王瑜玉、王兴、邓志刚、任洁茹、刘巍、齐伟、齐新、苏有武、杜应超、李福利、李锦钰、杨杰、杨建成、杨磊、肖国青、吴栋、何斌、宋远红、张小安、张世政、张琳、张雅、张艳宁、陈本正、陈燕红、周征、周贤明、周维民、赵红卫、赵全堂、赵宗清、赵晓莹、胡章虎、弯峰、栗建兴、徐忠锋、高飞、唐传祥、黄文会、曹树春、曹磊峰、盛丽娜、康炜、雷瑜、詹文龙 |
| 绘制单位 | 中国科学院近代物理研究所、西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室、中国科学院近代物理研究所、中国科学院近代物理研究所、西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室、中国科学院近代物理研究所、西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室、大连理工大学物理与光电工程学院、中国科学院近代物理研究所、西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室、中国工程物理研究院激光聚变中心、西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室、西安交通大学物理学院教育部 |
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