近临界密度等离子体中通过 betatron 共振加速产生的明亮伽马射线
加速器物理
2013-10-24 v1 等离子体物理
摘要
我们表明，在近临界密度等离子体中，由超强超短激光脉冲驱动的电子 betatron 共振加速可作为高亮度伽马射线源。与低密度等离子体中的激光等离子体 X 射线源相比，近临界密度等离子体为电子辐射提供了三个优势：更多的辐射电子、更大的横向振幅以及更高的 betatron 振荡频率。三维粒子模拟 (particle-in-cell simulations) 显示，使用 7.4J 激光脉冲可发射出 8.3mJ 辐射，其临界光子能量为 1MeV。临界光子能量 随入射激光能量 的增加而增加，且快于线性关系，即 ，相应的光子数与 成正比。我们建立了一个简单的类同步辐射解析模型，该模型可以解释模拟结果。
引用
@article{arxiv.1310.6164,
title = {Bright gamma-rays from betatron resonance acceleration in near critical density plasma},
author = {B. Liu and H. Y. Wang and D. Wu and J. Liu and C. E. Chen and X. Q. Yan and X. T. He},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.6164},
year = {2013}
}