电子在betatron运动期间经历的激光频率调制导致的能量增益
等离子体物理
2023-12-12 v1 加速器物理
应用物理
光学
摘要
直接激光加速电子是激光辐照等离子体中一种重要的能量沉积机制，在相对论激光强度下，当存在准静态激光驱动的等离子体电场和磁场时尤其有效。这些径向电场和方位角磁场通过诱导进行激光加速的前向运动电子的betatron振荡来提供横向电子约束。当betatron振荡的频率与电子位置处激光场振荡的平均频率匹配时，电子被认为经历betatron共振。在本文中，我们表明由betatron振荡引起的激光频率调制可以是另一种重要的净能量增益机制，与betatron共振有本质区别。具体来说，我们表明，在激光场每betatron振荡执行三次振荡的机制中，电子经历的频率调制可以导致净能量增益。在没有调制的情况下，该机制中没有净能量增益，因为能量增益被能量损失完全补偿。调制在横向停止点附近减缓了激光振荡，增加了电子获得能量的时间间隔，使得实现净能量增益成为可能。
引用
@article{arxiv.2312.06046,
title = {Electron energy gain due to a laser frequency modulation experienced by electron during betatron motion},
author = {Alexey Arefiev and I-Lin Yeh and Louise Willingale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06046},
year = {2023}
}