利用纵向定制等离子体剖面实现等离子体与传统加速器组件间的精确相空间匹配

两个等离子体加速器（PA）级之间以及 PA 与传统加速器组件之间的相空间匹配，是保持 PA 加速束流发射度的关键问题。当束流在不同级和组件之间传播时，横向聚焦强度的巨大差异，在存在有限能散且缺乏适当匹配的情况下，可能导致灾难性的发射度增长。我们提出利用纵向定制等离子体密度剖面中非线性尾场产生的线性聚焦力，来提供精确的相空间匹配，使电子束以可忽略的发射度增长顺利通过两个这样的级。理论分析和粒子模拟展示了这些结构在四种不同场景下的工作方式。理论与模拟结果吻合良好。