利用相对论电子束飞秒探测光速等离子体尾场

由穿过等离子体的强激光或粒子束产生的相对论尾场正被考虑作为下一代对撞机和相干光源的加速器。此类尾场已显示出将电子和正电子加速到若干吉电子伏（GeV），具有百分之几的能量分散和高的尾场到束流能量转移效率。然而，尾场电场结构的完整映射已被证明难以实现。在此我们展示，高能电子束可用于以飞秒分辨率探测此类光速尾场的场。高度瞬态的微观尾场由穿过尾场后的密度调制的超短探测束重建。该技术使得在低密度等离子体中能加速电子和正电子束的线性尾场的可视化成为可能。它还允许表征等离子体密度斜坡中的尾场，这些斜坡对于维持束流发射度、提高能量转移效率以及从等离子体加速器产生高亮度束流至关重要。