强磁场中激光加速电子的能量增益

本稿件研究等离子体在静态均匀磁场$B_*$中由激光脉冲加速电子的问题。激光脉冲垂直于磁场线传播，其偏振选择满足$({\bf{E}}_{laser} \cdot {\bf{B}}_*) = 0$。工作的焦点是具有可观初始横向动量的电子，在无磁场时因强失相而无法从激光获得显著能量。研究表明，磁场可通过旋转此类电子使其动量转为向前而引发能量增加。能量增益在该转折点之后仍持续良好，此时失相降至非常小的值。与纯真空加速情形不同，电子经历快速能量增加，其解析推导的最大能量增益依赖于磁场强度和波的相速度。在高激光振幅$a_0 \gg 1$时，磁场的能量增强作用十分有用，因为类似真空中的加速无法仅在数十微米内产生高能电子。强磁场有助于在不显著增加相互作用长度的情况下利用$a_0$的增加。