第十届全国高能量密度物理会议

马文君 教授

马文君,北京大学物理学院博雅特聘教授,国家杰出青年基金获得者,目前任北京大学物理学院院长助理、重离子所副所长。2009年在中科院物理所获得博士学位,2010-2015年在德国马普量子光学所和慕尼黑大学物理系工作,2015年起在北京大学物理学院任教。主要研究方向为超短超强激光与物质的相互作用,微尺度高能量密度物质的产生与利用。发表论文120余篇,被引用超2900余次。在基础研究之外,还致力于激光驱动粒子加速器关键技术、激光驱动高亮度X射线源、短脉冲带电束流与物质相互作用等方向的应用研究。

E-mail: wenjun.ma@pku.edu.cn

个人主页:http://faculty.pku.edu.cn/mawenjun/zh_CN/index.htm

报告题目:远离平衡微尺度高能量密度物质的产生与利用

报告摘要:聚焦后的超短超强激光,焦点附近的能量密度高达10^12J/cm^3以上。这样的光场可以驱动低维纳米材料中大部分甚至全部电子与离子分离,形成远离平衡态的微尺度高能量密度物质。这样的物质形态可有效将电磁场能转化为离子、电子的动能,产生高能的电子、离子束流,以及高亮度的X射线/伽马射线辐射。我们近期利用超强飞秒激光与垂直纳米线阵列相互作用,以极高的能量转化率产生了离子能量密度高达10^9J/cm^3的较大体积的高能量密度等离子体。我们在实验上证实这种等离子体是高效的软X射线源,其高达数十keV的离子温度可通过D-D聚变反应产生大量中子。通过拍瓦级激光与碳纳米管无序三维网络的相互作用,我们还产生了能量高达GeV的金离子,创造了金离子能量纪录。并通过直接扭摆电子,产生了高亮度硬X射线,能量转化效率远高于基于尾波加速电子的辐射。