Radiation damping effects on the ultrashort x-ray pulses generated by nonlinear Thomson backscattering

Nonlinear Thomson backscattering of an intense Gaussian laser pulse by a counterpropagating energetic electron is investigated by numerically solving the electron equation of motion taking into account the radiative damping force. The backscattered radiation characteristics are different for linearly and circularly polarized lasers because of a difference in their ponderomotive forces acting on the electron. The radiative electron energy loss weakens the backscattered power, breaks the symmetry of the backscattered-pulse profile, and prolongs the duration of the backscattered radiation. With the circularly polarized laser, an adjustable double-peaked backscattered pulse can be obtained. Such a profile has potential applications as a subfemtosecond x-ray pump and probe with adjustable time delay and power ratio. (c) 2006 American Institute of Physics.

Attosecond x-ray pulse generation by linear Thomson scattering of intense laser beam with relativistic electron

Linear Thomson scattering of a short pulse laser by relativistic electron lids been investigated using computer simulations. It is shown that scattering of an intense laser pulse of similar to 33 fs full width at half maximum, with an electron of gamma(o) = 10 initial energy, generates an ultrashort, pulsed radiation of 76 attoseconds, with a photon wavelength of 2.5 nm in the backward direction. The scattered radiation generated by a highly relativistic electron has superior quality in terms of its pulse width and angular distribution in comparison to the one generated by lower relativistic energy electron.

Attosecond X-ray pulse obtained from linear Thomson scattering

Linear Thomson scattering by a relativistic electron of a short pulse laser has been investigated by computer simulation. Under a laser field with a pulse of 33.3-fs full-width at half-maximum, and the initial energy of an electron of gamma(0) = 10, the motion of the electron is relativistic and generates an ultrashort radiation of 76-as with a photon wave length of 2.5-nm in the backward scattering. The radiation under a high relativistic energy electron has better characteristic than under a low relativistic energy electron in terms of the pulse width and the angular distribution. (c) 2005 Elsevier GrnbH. All rights reserved.

论长期稳定性和动力稳定性

<正> 根据Lejeune-Dirichlet定理,力学系统处于静平衡情形的稳定的充要条件是系统的势能在平衡位置具有极小值。对于旋转的力学系统(机械系统或液体系统)就不象这样简单了。早在100年前Thomson和Tait就指出了旋转力学系统具有长期稳定性(secular stability)和动力稳定性(dynamiC stability)的重要差别。对于旋转液体星准稳演化过程到底按哪一种稳定性判断,是一个争论近百年的问题。在本世纪50年代以前,Thomson,Tait,Poincare,Liapounoff,Darwin,Teans和Lamb等,主张“长期稳定是真实的稳定”,“是天体演化学唯一感兴趣的稳定”。基于这种观点建立的Jeans-Darwin双星分裂理论曾

汤姆森-泰特稳定准则错了吗

<正> 汤姆森(W.Thomson)和泰特(P.G.Tait)是十九世纪英国的著名物理学家,汤姆森由于装设大西洋海底电缆和在科学上的功绩,两次获得英国政府的嘉奖,先后被授予爵士和勋爵,被赐名开尔文(Kelvin)勋爵.他在电磁学和热力学方面的杰出贡献是科学界

论旋转液体星的稳定

本文应用文献[1]中的方法,证明了旋转液体星(作为自吸引、不可压粘性液体处理)由所有振动本征模决定的稳定临界和长期稳定临界是一致的.同时,以Columbus问题作为这个结论的实验依据.这是Thomson和Tait在1883年预见而没有证明的重要结论,由此可以重新肯定旋转液体星准稳态演化过程必须按长期稳定临界判断;而对于近三十年来被否定的Jeans-Darwin双星分裂理论,必须重新进行评价.

微重力流体力学

目录

前言
第一章 微重力流体科学概论
一、微重力科学与微重力流体科学
1、微重力环境
2、重力的影响
3、微重力流体科学的发展
二、微重力流体力学概述
1、对流
2、扩散及输运现象
3、液滴和气泡动力学
4、多相流过程
5、残余重力效应
6、其他流体力学问题
三、微重力物理化学概述
1、临界现象
2、燃烧
3、分散体悬浮系统
4、晶体生长的物理化学问题
四、微重力流体科学的研究途径
1、微重力研究的一般途径
2、微重力实验手段
参考文献
第二章 基本方程组和流体运动特性
一、引言
二、连续性方程和迁移方程
三、动量方程
1、流体的粘性——Reynolds应力
2、动量守恒定律
3、Navier-Stokes方程
四、能量方程
1、总能量方程
2、动能方程
3、内能方程
4、粘性耗散函数
5、Fourier定律及另外二种形式的能量方程
6、不可压流体的导热方程
五、Newton流体的运动方程组及定解条件
1、基本方程组和适定性
2、定解条件
六、Boussinesq近似及适用范围
七、相似律和无量纲参数
1、利用Buckinghan〓定理导出相似参数
2、微重力流体力学的有关物理量和无量纲参数
参考文献
第三章 毛细现象以及界面的平衡和稳定
一、引言
二、表面张力的物理描述
三、液体射流的表面不稳定
1、基本方程组和基态
2、小扰动的线性化方程
3、本征值方程及其解
四、等温条件下液桥的平衡位型和稳定
1、表面张力作用下的平衡条件
2、毛细稳定性
3、旋转稳定性
第五章 液桥的流体动力学稳定理论
1、基本假设和液桥的平衡条件
2、稳定问题的数学提法
3、液桥的Liapunov稳定理论
4、特殊情形（Ω〓=μ=0）以及纯半波不稳定（n=1，m=1）
5、小扰动方程的变分方程
6、小Weber数和大Reynolds数情形的不稳定发展率
7、液桥微重力实验的结果的分析
8、讨论和结论
参考文献
第四章 对流和扩散
一、Pearson对流
1、自由面不变形时的小扰动分析
2、自由面可变形情形
3、非线性理论
4、多层不混溶液体系统
二、热毛细对流
1、矩形容器中的热毛细对流
2、柱形液桥的热毛细对流
3、半浮区液桥热毛细对流的数值模拟
4、薄层液体的热毛细对流
三、热毛细振荡对流的实验研究
1、液桥内部的温度振荡
2、热毛细对流的表面振荡
3、综合测量
四、热毛细对流的振荡机理
1、热流体波不稳定性
2、表面波不稳定性
3、有限高度液桥的线性不稳定性
4、三维不定常数值模拟
5、重力的影响
6、一种非稳定性理论
7、关于振荡的激发机制
参考文献
第五章 液滴动力学
一、等温液滴动力学
1、球形液滴的振荡
2、不混溶液体中球形液滴的振荡
3、弱非线性理论
4、实验模拟
二、非等温液滴的Marangoni迁移
1、定常线性化理论（小Reynolds数，小Marangoni数）
2、非线性理论
3、实验结果
三、液滴和气泡的相互作用
1、双气泡的轴对称理论
2、多液滴的轴对称理论
四、旋转液滴的演化序列和分叉理论
1、旋转液滴的演化
2、旋转液滴的Thomson-Tait稳定准则
3、长期稳定性和动力稳定性
4、长期稳定性真实性的实验证明
5、结论
参考文献
第六章 微重力材料流体力学
一、晶体生长过程
二、纯扩散过程
1、一维扩散过程
2、二维扩散过程
3、固-液界面弯曲对径向分凝的影响
三、浮区晶体生长
1、浮区的热毛细对流
2、浮区的熔质毛细对流
3、浮区对流的振荡特征（小Prandtl数对流）
4、耦合过程
四、溶液晶体生长
1、溶液晶体生长的相变界面过程
2、一维纯扩散过程
3、准定常溶液晶体生长过程
4、不定常溶液生长过程
五、气相晶体生长
1、气相晶体生长过程
2、一维模型
3、物理气相输运中的对流效应
4、化学气相沉积（CVD）过程
参考文献

Electron dynamics and harmonics emission spectra due to electron oscillation driven by intense laser pulses

The dynamics and harmonics emission spectra due to electron oscillation driven by intense laser pulses have been investigated considering a single electron model. The spectral and angular distributions of the harmonics radiation are numerically analyzed and demonstrate significantly different characteristics from those of the low-intensity field case. Higher-order harmonic radiation is possible for a sufficiently intense driving laser pulse. A complex shifting and broadening structure of the spectrum is observed and analyzed for different polarization. For a realistic pulsed photon beam, the spectrum of the radiation is redshifted for backward radiation and blueshifted for forward radiation, and spectral broadening is noticed. This is due to the changes in the longitudinal velocity of the electron during the laser pulse. These effects are much more pronounced at higher laser intensities giving rise to even higher-order harmonics that eventually leads to a continuous spectrum. Numerical simulations have further shown that broadening of the high harmonic radiation can be limited by increasing the laser pulse width. The complex shifting and broadening of the spectra can be employed to characterize the ultrashort and ultraintense laser pulses and to study the ultrafast dynamics of the electrons. (c) 2006 American Institute of Physics.

激光同步辐射作为阿秒X射线辐射源的特性研究

研究了逆流相对论电子与激光脉冲相互作用获得激光同步辐射的频率上移、微分散射截面等特性.发现逆流相对论电子与短脉冲激光相互作用,可以获得阿秒X射线辐射脉冲.短脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移与长脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移是完全一致的,同时发现随着入射电子初始能量的增加,散射光的准直性越来越好,后向散射光脉冲的脉宽越来越短.

影响单电子非线性汤姆孙散射因素的研究

应用电子汤姆孙散射的经典理论，通过理论分析和计算机模拟，研究了超短超强激光脉冲作用下电子产生的辐射脉冲的性质．计算表明，在这种情况下，电子的辐射通常以阿秒脉冲列的形式出现．讨沦了不同激光场参数(包括激光强度、脉宽、初相位和偏振态)、不同电子初始状态(初始速度和位置)对辐射脉冲的时间和空间特性的影响．通常在相对论光强条件下，激光强度越大，电子辐射越强，脉宽越窄，中心频率越大，并且方向性越好；电子在线偏振激光中产生的辐射效率，比在同样强度下圆偏振激光中产生的效率更高；无论入射光是线偏振光，还是圆偏振光，辐射场

Laser-field synchrotron radiation

An electron with an appropriate initial velocity injected into an oncoming, ultraintense circularly polarized laser pulse can execute a circular relativistic motion at the peak of the laser pulse. The circulating electron then radiates in the same manner as that in the storage ring of a conventional synchrotron source. Owing to the extremely small orbit radius, the laser-field synchrotron radiation thus generated can be a compact source of radiation pulses at short wavelength and short duration.

A planar waveguide Nd : YAG laser using active Q-switching of a hybrid unstable resonator

A planar waveguide laser operating in a negative branch unstable resonator is Q-switched by an acoustooptic mod latorin anew configuration, providing effective, high-speed switching. The laser using a 200-mu m Nd:YAG core, face pumped by 10 laser diode bars, has produced 100-W output in a good beam quality at 100-kHz pulse rate, and 4.5 mJ at lower frequency with 15-ns pulse duration.

钻地风属和冠盖藤属（虎耳草科）的分类学修订

钻地风属（Schizophragma Siebold & Zucc.）和冠盖藤属（Pileostegia Hook. f. & Thomson）隶属于虎耳草科绣球花亚科绣球花族植物，分布于东亚。本论文对钻地风属和冠盖藤属进行了全面的分类学研究：重点分析了钻地风属和冠盖藤属各形态性状的变异式样，确定了二属的性状变异范围;在光学显微镜下，对钻地风属中6种5变种和冠盖藤属中2种共130份材料的叶表皮特征进行了深入、全面的观察和研究;并对二属的叶脉序特征进行了研究。结果显示，苞片存在与否、不育花存在与否、花瓣顶端是否联合、蒴果和种子的形状、叶片质地、生长习性、表皮细胞垂周壁加厚与否、气孔器分布、类型、气孔大小、保卫细胞轮廓、外拱盖是否双层、二级脉、三级脉、高级脉及网眼等特征在属的水平上具有重要的分类学意义，这些性状特征支持将钻地风属和冠盖藤属作为两个独立的属处理。根据形态性状及叶脉序特征推测，冠盖藤属较原始，钻地风属较进化。在钻地风属中，叶片毛被的有无及类型、叶片形状和叶缘的形状等特征可作为可靠的分种依据;叶表皮特征在种及种下等级具有重要的分类学意义;叶脉序多呈现环节曲行羽状脉式样，二级脉具分枝，在种间存在细微差别。根据形态性状及叶脉序特征推测，厚叶钻地风S. crassum Hand.-Mazz.和白背钻地风S. hypoglaucum Rehder可能为钻地风属中较原始的类群，秦榛钻地风S. corylifolium Chun和绣球钻地风S. hydrangeoides Siebold & Zucc.可能较进化。在冠盖藤属中，叶片毛被的有无及类型、叶片形状等特征可作为可靠的分种依据;该属中叶表皮特征相似，2个种间叶表皮特征无差异;叶脉序多呈现环节曲行羽状脉式样，二级脉无分枝，在种间差异极小。 作者在研究了近2000份腊叶标本的基础上，结合叶表皮特征和叶脉序特征，认为钻地风属和冠盖藤属为两个独立的属。首次对钻地风属和冠盖藤属进行了世界性的分类学修订，确认钻地风属含7个种、5个变种，冠盖藤属含2个种。对钻地风属中的5个名称和冠盖藤属中的2个名称进行了归并;为钻地风属中的1个名称和冠盖藤属中的2个名称指定了后选模式;发现被命名为维西钻地风S. crassum Hand.-Mazz. var. hsitaoianum (Chun) C. F. Wei的类群其正确名称为S. crassum Hand.-Mazz. var. ellipticum J. Anthony;恢复了变种小粉绿钻地风S. integrifolium Oliv. var. minus Rehder;重新界定了白背钻地风和小粉绿钻地风的变异范围，澄清了中国文献中记载的粉绿钻地风S. integrifolium Oliv. var. glaucescens Rehder长期存在的名实混乱问题。本论文对各个分类群进行了详细的形态描述，给出了分种检索表，并附分布资料及地理分布图。

间同立构聚丙烯的结晶行为和形态结构的研究

通过在不同温度下等温结晶,我们得到了sPP (ttgg)_2 螺旋构象的三种晶型(晶型I、晶型II和晶型III）。 晶型I和晶型II结构的晶体是亚稳态结构的晶体，在提高退火温度的条件下，能转变成稳定的晶型III结构的晶体。在室温下进行单轴拉伸时，无论是从玻璃态还是从螺旋构象的晶体，当拉伸比超过100%时，我们可以清楚地观察到(ttt)全反式构象晶体的生成。以上的实验结果在熔体取向薄膜的再拉伸中得到了证实。当由拉伸制得的(ttt)全反式构象晶体在不同温度下进行退火时，当退火温度超过46℃时，这种全反式构象的晶体能转变成(ttgg)_2螺旋构象的晶体。如果固定样品的长度进行退火时，这种转变直到退火温度超过100℃时才发生。提高退火温度有利于(ttgg)_2螺旋构象晶体的生成，而张力则有利于全反式构象的保持。根据已有的实验结果，我们提出了合理的转变机理。在不同温度下等温结晶，无论从玻璃态还是从熔体，我们都得到了不同形态结构的晶体，从球晶，孪晶到单层规则的长方形单晶，以及一种较少见球晶的生成过程，并分析了它的结晶机理。另外还研究了结晶温度对电子衍射中h10衍射条纹强度变化的影响。对比熔体结晶和玻璃态结晶，发现二者没有本质的差别，只是从玻璃态结晶所需的时间较长、结晶不够完善。这是由于处于玻璃态中的分子链活动能力较差的缘故。本文利用DSC等手段系统地研究了两种间同立构聚丙烯的结晶行为。利用Avrami方程作图求得 Avrami指数 n、结晶速率常数k;作图求得整体熔体结晶活化能ΔE；通过Hoffman-Weeks 和Thomson-Gibbs方程，作图求得平衡熔点T_m~o; 利用Hoffman和 Lauritzen的球晶生长速率方程作图求得成核常数K_g,发现 sPP1的结晶生长过程分成两个阶段，阶段III和阶段II，其K_g(III)/ K_g(II) = 1.9, 与理率基本吻合。同时也计算出折叠表面自由能σ_e和侧表面自由能σ以及链折叠功q。最后本文利用DSC分析了熔融双峰现象，研究了结晶速度，结晶温度和升温速率对熔融双峰的影响，提出了可能的解释。