具有轨道角动量的飞行焦点脉冲中的带电粒子束传输
等离子体物理
2023-05-26 v2 加速器物理
摘要
我们展示了具有轨道角动量（OAM）的飞行焦点（FF）激光脉冲在宏观距离上横向约束超相对论性带电粒子束并保持紧密束半径的能力。具有 OAM的FF脉冲产生径向有质动力势垒，约束粒子的横向运动并随粒子束在延伸距离上共同传播。与因初始动量分散而迅速发散的自由传播束相比，与有质动力势垒共传播的粒子在脉冲光斑尺寸内围绕激光脉冲轴缓慢振荡。这可以在比具有OAM的高斯或贝塞尔脉冲所需能量低数个量级的FF脉冲能量下实现。由于带电粒子在激光场中快速振荡引起的束辐射冷却进一步增强了有质动力捕获。该冷却在传播过程中减小了束的均方半径与发射度。
引用
@article{arxiv.2301.08186,
title = {Charged particle beam transport in a flying focus pulse with orbital angular momentum},
author = {Martin Formanek and John P. Palastro and Marija Vranic and Dillon Ramsey and Antonino Di Piazza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08186},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 9 figures