激光尾场加速器中载波包络相位控制的相对论电子束动力学
等离子体物理
2022-10-10 v2 光学
摘要
在激光尾场加速中，超强激光脉冲被聚焦到欠稠密等离子体中，以将电子加速至相对论速度。在大多数情况下，脉冲由多个光学周期组成，且该相互作用在只需考虑激光包络的有质动力框架下得到了很好的描述。但当使用单周期脉冲时，有质动力近似失效，必须考虑激光的实际波形。本文使用近单周期激光脉冲驱动激光尾场加速器。我们在氮气和氦气等离子体中均观察到电子束指向在偏振方向上约 10 mrad 的变化，以及与受控激光载波包络相位值锁定的 30% 束流电荷量变化。这些发现通过粒子模拟（particle-in-cell simulations）得到解释，表明低发射度、超短电子束是由与滑动载波包络相位相关的横向振荡气泡周期性地离轴注入的。
引用
@article{arxiv.2205.08374,
title = {Carrier-envelope phase controlled dynamics of relativistic electron beams in a laser-wakefield accelerator},
author = {Lucas Rovige and Joséphine Monzac and Julius Huijts and Igor A. Andriyash and Aline Vernier and Jaismeen Kaur and Marie Ouillé and Zhao Cheng and Vidmantas Tomkus and Valdas Girdauskas and Gediminas Račiukaits and Juozas Dudutis and Valdemar Stankevič and Paulius Gečys and Rodrigo Lopez-Martens and Jérôme Faure},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08374},
year = {2022}
}