激光驱动等离子体波导中外部注入电子束的耦合与加速

激光波导加速（LWFA）的多阶段方法为开发稳定、全光学的高能电子加速器提供了有前景的途径。通过将加速过程分为多个推挡阶段，每个推挡阶段由独立的激光驱动器供电，该技术有效缓解了电子去相位、泵浆耗尽和激光衍射等挑战。多阶段 LWFA 的关键方面是注入电子束与驱动激光在推挡阶段与激光驱动波场之间的非线性相互作用。本研究利用多维粒子-内插（PIC）仿真，考察了在推挡阶段的波场中对外部电子束的注入与加速。我们对所观察到的物理过程提供了定性和定量描述。已识别影响电子束耦合过程及其结果束质量的关键参数。此外，我们还考察了相对于驱动激光的偏轴注入如何影响加速过程和束质量。我们的发现为推动和优化基于等离子体的多阶段加速器提供了宝贵的见解。