基于频谱脉冲整形的激光尾波场加速贝叶斯优化
等离子体物理
2025-12-22 v2 最优化与控制
加速器物理
摘要
本文研究了激光驱动器的频谱脉冲整形对通道引导激光等离子体加速器性能的影响。研究借助贝叶斯优化和粒子模拟（PIC）进行。我们采用基于新型光场电离通道技术的真实等离子体剖面，结合电离注入和低轴等离子体密度，以最大化激光后方电子束的能量增益。频谱整形可以在保持激光能量不变的情况下改变激光驱动器的时域剖面，从而影响加速和注入过程。鉴于所涉及参数空间的复杂性和广泛性，我们采用数值优化来识别高性能方案。特别地，我们发现具有额外频谱内容的激光脉冲，在与最优等离子体通道参数配合使用时，可使电荷含量比基准高斯情况高出一个数量级，同时提高电子束的平均能量。
引用
@article{arxiv.2512.09125,
title = {Bayesian Optimization of Laser-Wakefield Acceleration via Spectral Pulse Shaping},
author = {B. Z. Djordjević and C. Benedetti and A. D. McNaughton and R. Lehe and H. -E. Tsai and S. C. Wilks and B. A. Reagan and G. J. Williams and J. van Tilborg and C. B. Schroeder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09125},
year = {2025}
}