多通道光子晶体介质激光加速器的设计
光学
2020-01-28 v1 加速器物理
应用物理
摘要
要对大多数科学和医学应用有用，紧凑型粒子加速器将需要比当前架构所能支持高得多的平均电流。为此，我们提出一种用于介质激光加速器的光子晶体架构，称为多输入多输出硅加速器 (MIMOSA)，其能够同时加速多束电子束，将总电子通量提高至少一个数个数量级。为此，我们表明光子晶体必须在倒易空间中的 点支持一个模式，其归一化频率等于相位匹配电子的归一化速度。我们表明 MIMOSA 的优值可从相应无限周期结构的本征模式推断，这为设计此类器件提供了有力方法。此外，我们将 MIMOSA 架构扩展到电子偏转器和其他电子操控功能。这些附加功能，结合这些器件增加的电子通量，允许在完全集成且与当前制造技术兼容的架构中对电子束进行全光片上操控，这为非常规电子束整形、成像和辐射生成开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2001.09583,
title = {Design of a multi-channel photonic crystal dielectric laser accelerator},
author = {Zhexin Zhao and Dylan S. Black and R. Joel England and Tyler W. Hughes and Yu Miao and Olav Solgaard and Robert L. Byer and Shanhui Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09583},
year = {2020}
}