自导引激光尾场加速器的能量优化标度律

激光尾场加速有望为医学、工业和基础科学应用提供紧凑的电子加速器。然而，尽管进展迅速，准确预测给定实验配置中可达到的电子能量以及达到该能量所需的加速长度仍然是一个未解决的挑战。在这里，我们使用贝叶斯优化结合先进的粒子云网格模拟技术，来确定由给定能量和波长的激光驱动的自导引激光尾场加速器能够产生的最大电子能量。通过在广泛的激光能量和波长范围内系统地优化加速器性能，我们推导出了能量优化的标度律。这些标度律在最短的加速长度内产生最高的电子能量，仅用激光能量和波长表示，并附带了实现该标度所需的全套激光和等离子体参数。由此产生的标度律为设计在其基本性能极限下运行的最先进的激光尾场加速实验提供了实用指导。