强激光脉冲在水中的自聚焦传输、成丝、击穿及击穿后产生的声波，近年来成为强激光脉冲传输应用研究领域的一个热点。强激光脉冲电离产生的空泡在溃灭过程中，对周围水体产生压缩，从而在水下产生声波。在现有理论基础上，考虑空泡含气量、水的粘滞系数和水的表面张力系数对空泡运动及其产生声波的影响。给出双空泡运动方程，分析空泡间距对空泡溃灭和其产生声压关系。根据实际情况，计算不同温度情况下单空泡和双空泡运动过程及其产生的声压，并进行相互比较。计算结果表明： 水温越高，空泡运动时达到的最小半径越小，空泡振荡周期和溃灭时间延长，产生声压越高。随双空泡间距减小，空泡溃灭时达到的最小半径线性减小，而其产生的最大声压则单调增大。

利用粒子模拟程序,模拟研究了超强激光与等离子体相互作用中的电子束流不稳定性的产生机制,得到了不稳定性所激发的自生磁场的线性增长率与各向异性参数之间的函数关系。观察到了激光与等离子体相互作用时产生的饱和自生磁场在表面领域上的演化过程,发现沿x方向出现的电流比较大时,饱和自生的磁场在z方向的发展比较快,临界面附近较大,但随着深度的增加,逐渐以指数形式减少。

为了研究正弦三角激光脉冲和低密度的等离子体相互作用时加速正电子的运动, 采用数值模拟方法进行了数值计算, 得到了被加速正电子的动能。结果表明, 由于正弦三角激光脉冲激发产生的Raman散射原因, 使得被尾场捕获的正电子数增多及相应的初速度增大; 非对称正弦三角脉冲的前沿比对称正弦三角脉冲更陡, 具有更强的有质动力势, 能够产生更强的尾场, 因此非对称正弦三角激光脉冲比对称激光脉冲驱动尾场中正电子的能量高。该研究结果说明,非对称正弦三角激光脉冲能够有效地提高正电子的加速效果。

为了研究在激光驱动的等离子体尾场中被加速电子的动力学, 采用数值模拟方法得到了非对称脉冲驱动的尾波场中被加速的电子的运动相图、密度分布及势能。结果表明, 非对称激光脉冲驱动尾场中电子得到很高的能量。在非对称激光脉冲驱动的激光尾场中, 为了有效地加速电子, 要选择恰当的上升激光脉冲长度和下降激光脉冲长度。

利用相对论电磁粒子模拟程序研究了超强激光与等离子体相互作用过程中产生的自生磁场和电子热输运特性。讨论了自生磁场产生机制和非线性饱和过程。给出了自生磁场的线性增长率和各向异性参数之间的函数关系，用Spitzer-Harm理论分析了电子热传导中能量的运输情况，观察到由激光的非等方加热引起的电子纵向加热现象。细致研究这些过程对更好的理解快点火物理中自生磁场的产生、超热电子热输运等过程有重要意义。

利用粒子模拟法对超强激光与等离子体相互作用中产生的Weibel不稳定性及其产生机制进行了详细的研究。给出不稳定性的线性色散关系和饱和磁场与各向异性参数之间的函数关系, 发现Weibel不稳定性的存在使超强激光在等离子体中激发的自生磁场饱和, 饱和自生磁场的存在使粒子速度分布在激光传播方向上表现出各向异性。讨论了Weibel不稳定性的线性和非线性饱和过程, 对更好地理解快点火物理中自生磁场的产生、快电子输运等过程有重要意义。

采用数值方法研究了超强激光与等离子体相互作用中产生的电磁不稳定性及其产生机制。用Spitzer-Harm理论分析了电子热传导中能量的运输情况，观察到由激光的非等方加热引起的电子纵向加热现象。结果表明，不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量，同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用。同时发现，随着自生磁场的增长，电子被磁场波捕捉，热运输受抑制。

为了研究在激光驱动的尾场中被加速正电子的动能，采用数值模拟方法，得到了非对称sine脉冲、flat-top脉冲和Gaussian脉冲驱动的尾场中被加速的正电子的能量。结果表明,非对称sine脉冲驱动尾场中正电子得到的能量比flat-top脉冲和Gaussian脉冲驱动尾场中得到的能量高一些。

为了研究在激光驱动的尾场中被加速正电子的动能，采用数值模拟方法，得到了在对称高斯脉冲和非对称高斯脉冲驱动的尾波场中被加速的正电子的能量。结果表明，非对称高斯脉冲驱动尾场中的正电子的能量比对称高斯脉冲驱动尾场中的正电子的能量高。

采用单电子模型, 通过理论分析和计算机模拟, 研究了线偏振周期量级强激光脉冲作用下电子的相对论运动及其辐射的空间分布特性, 研究发现对周期量级的强激光脉冲, 其初始位相对电子的相对论运动及其辐射的空间分布特性影响非常显著。