光学引导激光等离子体加速器中失相降低的实验验证
等离子体物理
2025-08-04 v1
摘要
激光等离子体加速器提供了一种产生高能电子束的紧凑手段，但其性能从根本上受限于加速电子与等离子体波之间的失相。为了克服这一限制，我们研究了等离子体密度渐变与光学引导的结合，以延长有效加速长度。使用焦耳级飞秒激光耦合至具有可控密度梯度的光场电离等离子体波导中，我们在实验上实现了超过 1.6 GeV 的电子束能量，相比恒定密度情况提升了 40%。粒子模拟重现了主要的实验特征，并揭示了延迟注入、非线性激光演化和自聚焦在增强能量增益中的核心作用。
引用
@article{arxiv.2508.00145,
title = {Experimental Demonstration of Dephasing Reduction in an Optically Guided Laser-Plasma Accelerator},
author = {Ronan Lahaye and Igor A. Andriyash and Julien Gautier and Olena Kononenko and Adrien Leblanc and Jean-Philippe Goddet and Amar Tafzi and Cedric Thaury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00145},
year = {2025}
}