离子通道中激光驱动电子加速的增强
等离子体物理
2015-06-17 v1
摘要
长激光束在欠密等离子体中传播时，通过在横向排斥等离子体电子而产生带正电的离子通道。我们考虑在激光场和通道横向电场作用下，测试电子在所产生的二维通道中的动力学。在这种情况下，通过放大 betatron 振荡可以实现轴向动量的显著增强。研究表明，当随波幅增加的 betatron 频率变得与其调制频率相当时，该振荡可以被参量放大。无论激光电场与通道电场之间的夹角如何，这些调制都是由波诱导的非惯性（加速/减速）相对论轴向运动引起的。我们对大范围的波幅和离子密度进行了参数扫描，发现在给定密度下，存在一个明显的波幅阈值，超过该阈值时最大电子能量得到显著增强。我们还计算了由具有初始横向动量分散的电子系综产生的时间积分电子能谱。数值结果表明，显著的能量增强伴随着谱线展宽。所提出的能量增强机制对离子密度的轴向增加具有鲁棒性，因为它依赖于阈值现象而非窄线性共振。
引用
@article{arxiv.1308.6825,
title = {Enhancement of laser-driven electron acceleration in an ion channel},
author = {Alexey V. Arefiev and Vladimir N. Khudik and Marius Schollmeier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.6825},
year = {2015}
}