结构化靶材实现激光驱动离子束的能量啁啾补偿

我们通过三维模拟表明，利用具有相对论透明通道与过密壁的结构化靶材，可克服产生低角散、高密度单能激光驱动离子束的挑战。与产生啁啾离子束的均匀靶材不同，该靶材结构促成致密电子束的形成，其纵向电场可反转能量啁啾。该方法与现有加速机制协同工作，增强了离子能谱。例如，我们的三维模拟预测对于峰值强度为 $5 \times 10^{22}$ W/cm$^2$ 的 2 PW 激光脉冲有显著改善。模拟显示出一个位于 200 MeV 高度理想能量范围内的单能质子峰，其电荷前所未有地达到数 nC，且相对低发散度低于 10$^{\circ}$。