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Cross-Beam Energy Transfer Saturation by Ion Heating
Physical Review Letters ( IF 8.385 ) Pub Date : 2021-02-19 , DOI: 10.1103/physrevlett.126.075002
A. M. Hansen; K. L. Nguyen; D. Turnbull; B. J. Albright; R. K. Follett; R. Huff; J. Katz; D. Mastrosimone; A. L. Milder; L. Yin; J. P. Palastro; D. H. Froula

We measure cross-beam energy transfer (CBET) saturation by ion heating in a gas-jet plasma characterized using Thomson scattering. A wavelength-tunable ultraviolet (UV) probe laser beam interacts with four intense UV pump beams to drive large-amplitude ion-acoustic waves. For the highest-intensity interactions, the power transfer to the probe laser drops, demonstrating ion-acoustic wave saturation. Over this time, the ion temperature is measured to increase by a factor of 7 during the 500-ps interaction. Particle-in-cell simulations show ion trapping and a subsequent ion heating consistent with measurements. Linear kinetic CBET models are found to agree well with the observed energy transfer when the measured plasma conditions are used.

中文翻译:

离子加热的跨束能量转移饱和

我们通过使用Thomson散射表征的气体喷射等离子体中的离子加热来测量跨束能量转移(CBET)饱和度。波长可调紫外线(UV)探针激光束与四个强紫外线泵浦光束相互作用,以驱动大振幅离子声波。对于最高强度的相互作用,传递给探针激光的功率下降,表明离子声波饱和。在这段时间内,测量到的离子温度在500 ps相互作用期间增加了7倍。单元中的粒子模拟显示离子捕获和随后的离子加热与测量结果一致。当使用测量的等离子体条件时,发现线性动力学CBET模型与观察到的能量转移非常吻合。
更新日期:2021-02-19
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