场增强激光-前等离子体相互作用中自组织等离子体腔的高能子产生

超强 Nd:glass 激光脉冲与近临界等离子体的相互作用自组织形成高度有效的 $\gamma$ 射线源。三维粒子-in-cell 模拟表明，辅以自生成电子腔的相对论自聚焦，使激光强度提升一个数量级以上，使系统进入辐射反应主导的 regime，即电子以硬辐射形式损失显著能量。峰值子发射发生在约 $0.5$ 倍相对论临界密度处，$\gamma$ 子产量超过激光能量的 20%。与相同功率的 Ti:Sa 激光器相比，Nd:glass 激光脉冲的较长持续时间在极端转换效率 regime 下使 $\gamma$ 子数量增加一个数量级，特别适合用于子核物理应用。这些发现指向一种稳健且可扩展的多太赫瓦级紧凑超亮 $\gamma$ 射线源生成机制。