等离子体光阴极中拓扑复杂三维电子束的产生
等离子体物理
2022-02-02 v1 加速器物理
摘要
激光触发电离注入是在基于等离子体的加速中产生可控高质量电子的一种有前景途径。我们表明，使用由一个或多个拉盖尔-高斯模式组合且具自旋与轨道角动量的激光脉冲，将电子电离注入完全非线性的等离子体波尾迹中，可产生奇异的三维（3D）高质量相对论电子空间分布。电离电子的相位相关残余动量与初始位置被编码进其最终相空间分布，导致复杂的时空结构。这些结构形成于电子注入后其在尾迹中的横向（betatron）与纵向（相位滑移与能量增益）动力学结果。理论分析与 3D 模拟验证此映射过程导致这些复杂拓扑束的产生。这些束可能触发新颖的束-等离子体相互作用，并在通过共振波荡器时产生具轨道角动量的相干辐射。
引用
@article{arxiv.2109.14566,
title = {Generation of topologically complex three-dimensional electron beams in a plasma photocathode},
author = {Xinlu Xu and Jorge Vieira and Mark Hogan and Chan Joshi and Warren Mori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14566},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 3 figures