激光等离子体中奇点发射辐射导致的爆发增强
等离子体物理
2026-01-12 v1 光学
摘要
奇点发射辐射导致的爆发增强（BISER）表现为一种由紧凑型多太瓦飞秒激光在气体靶中驱动的明亮、时间和空间相干的极紫外（XUV）和X射线源。其中，BISER源于相对论性等离子体奇点，因此发射源尺寸具有纳米尺度。BISER的X射线产额与驱动激光功率呈二次方关系。BISER光谱具有数百电子伏特（eV）的带宽，涵盖了“水窗”区域（284 - 543 eV）。模拟预测BISER脉冲的持续时间接近变换极限，这有望产生比原子时间单位（24阿秒）更短的脉冲。基于约20太瓦激光功率下的BISER亮度及其二次方标度律，预测由拍瓦级激光驱动的BISER亮度将超过XUV自由电子激光。BISER概念为广泛的介质发射能够产生相长干涉的行波（包括引力波）创建了一个新框架。在此，我们回顾了BISER的实验发现、基于相对论激光等离子体模拟和突变理论的解释、理论BISER模型的实验验证、对快速移动奇点成像的提议、驱动激光要求以及未来展望，重点强调了驱动激光波长的可扩展性和产生太瓦级阿秒相干X射线脉冲的可能性。
引用
@article{arxiv.2601.05468,
title = {Burst Intensification by Singularity Emitting Radiation in Laser Plasma},
author = {Alexander S. Pirozhkov and Timur Zh. Esirkepov and Tatiana A. Pikuz and Akito Sagisaka and Koichi Ogura and James K. Koga and Andreas Bierwage and Hiromitsu Kiriyama and Shinichi Namba and Sergei V. Bulanov and Masaki Kando},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05468},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 17 figures