Az elektromágneses hullámok (pl. lézerek) plazmában történő átvitele alapvető probléma a plazmafizikában. Általánosságban elmondható, hogy az elektromágneses hullámok túlsűrűségű plazmákban nem továbbíthatók, de átvitelük és energiaátvitelük kulcsszerepet játszik olyan alkalmazásokban, mint a gyorsgyújtású lézerfúzió, a lézeres részecskegyorsítás, valamint az ultrarövid és ultrafényes sugárforrások. 1996, Prof. SE Harris, a Stanford Egyetemről az elektromágnesesen indukált transzparencia (EIT) koncepciója ihlette az atomfizikában. Az elektromágnesesen indukált transzparencia (EIT) az atomfizikában Prof. SE Harris javasolta az elektromágnesesen indukált transzparencia (EIT) mechanizmusát a plazmában, azaz egy nagyfrekvenciás lézersugár segítségével alacsony frekvenciájú lézerfényt, amely eredetileg nem lehetett továbbítani, nagy sűrűségű plazmában továbbítható. A későbbi vizsgálatok azonban kimutatták, hogy az EIT nem fordulhat elő valódi határokkal rendelkező plazmákban, de ezek a vizsgálatok a gyenge relativisztikus lézerintenzitás-tartományra korlátozódnak.
A közelmúltban Yutong Li kutatócsoport a Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézetében/Nemzeti Kondenzált Anyagfizikai Kutatóközpontban (Peking) és Weimin Wang professzorból a Kínai Renmin Egyetem Fizikai Tanszékén saját fejlesztésű A KLAPS részecskeszimulációs program megállapította, hogy miután egy alacsony frekvenciájú lézer egy plazmába esik egy relativisztikusan erősített nagyfrekvenciás lézerrel egyidejűleg, az alacsony frekvenciájú lézer képes behatolni ebbe a plazmába; azonban, ha a két lézer polarizációja merőleges, ez az anomális Ha azonban a két lézersugár polarizációja merőleges, akkor ez az anomális átviteli jelenség megszűnik, kizárva ezzel a közös relativisztikus transzparencia hatást. A csapat egy háromhullámú csatolási modellt dolgozott ki relativisztikus fényintenzitás mellett, amely megadja azt a frekvenciaáteresztő sávot, amelyben az EIT előfordul. Relativisztikus fényintenzitás mellett ennek az áteresztősávnak a szélessége elegendő az alacsony frekvenciájú lézerek stabil átviteléhez; gyenge relativisztikus fényintenzitás mellett azonban az áteresztő sáv elszigetelt pontra szűkül, amit nehéz fenntartani, és ez magyarázza, hogy az EIT-effektus miért nem jelentkezhetett gyenge relativisztikus körülmények között a korábbi vizsgálatokban. Ez a munka azt mutatja, hogy az atomfizikában előforduló elektromágnesesen indukált transzparenciahatás a plazmafizikában is előfordulhat. Ez a jelenség közvetlenül alkalmazható a kettős kúpos ütközési gyújtásra (DCI) és a gyorsgyújtású lézerfúzióra a lézercsatolás hatékonyságának és a gyors elektronhozamnak javítása érdekében.
A kutatási eredmények 2024. február 7-én jelentek meg a Physical Review Letters-ben „Elektromágnesesen indukált transzparencia az erősen relativista rendszerben” címmel. Fizikai áttekintő levelek). Tiehuai Zhang, a Kínai Tudományos Akadémia (IPS) Fizikai Intézetének PhD-hallgatója a cikk első szerzője, míg Weimin Wang professzor a kínai Renmin Egyetemről, Yutong Li, az IPS a megfelelő szerzők, és akadémikus. Jie Zhang a társszerző. Ennek a kutatásnak a témája a Kínai Tudományos Akadémia Stratégiai Kísérleti Projektjének (A osztály) „Új lézerfúziós programjából” származik, amelyet Jie Zhang akadémikus vezetett, és amelyet a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és más szervezetek támogattak.
1. ábra: [(a), (b)] Az összegyűjtött lézermező frekvenciaspektrumai a korlátos plazmarégió mögött és [(c), (d)] A szűrt lézermező hullámformáinak időbeli alakulása, ahol a különböző görbék megfelelnek a kétszínű mezőkeveredés, a tisztán pumpált hullám és a tisztán alacsony frekvenciájú hullám előfordulása. (e), (f)] A szűrt lézermező hullámformáinak időbeli alakulása a beeső kétszínű térkeveréshez, ahol a kék és a piros vonal a polarizációs párhuzamosságnak, illetve a merőlegességnek felel meg. A felső és az alsó vonal megfelel a két kezdeti beállításnak, a nagy és alacsony sűrűségnek.
2. ábra: A Stokes-hullám domináns ágának az analitikai modell által adott diszperziós összefüggései (a) a nagy sűrűségű elrendezéshez, illetve (b) az alacsony sűrűségű beállításhoz, ahol egy szélesebb áteresztősáv jelenik meg (világos sárgával kiemelve). (c) Egydimenziós PIC szimulációs eredmények különböző fényintenzitásokra a kezdeti plazmasűrűség és az effektív kritikus sűrűség arányának rögzítése után a modell által megadott EIT áteresztősáv-pozíciókkal. (d) PIC szimulációs eredmények a modell által megadott áteresztősáv-pozíciókkal különböző fényintenzitás és különböző sűrűségbeállítások esetén.
3. ábra: A Stokes-hullám (kék vonal, bal tengely), az inverz Stokes-hullám (fekete vonal, bal tengely) és a pumpahullám (piros vonal, jobb tengely) jelintenzitásának alakulása a térbeli helyzethez képest, a plazma egyenletesen 10λ0 < x < 30λ0 intervallumban oszlik el a kezdeti feltételekhez. (Az (a)-(c) ábrák azonos fényintenzitásúak és eltérő kezdeti sűrűségűek. (A (d) diagram a gyengén relativisztikus esetre vonatkozó szimulációs eredményeket adja, amelyek összhangban vannak a korábbi tanulmányok következtetéseivel.
