多拍瓦激光与定制靶相互作用中的高功率伽马耀斑产生

利用量子电动力学粒子网格模拟，我们优化了高功率拍瓦级激光脉冲与具有扩展预等离子体冕的定制低温氢靶相互作用产生伽马耀斑（$\gamma$-flare）的方案。我们表明，可以生成能量在GeV范围、总耀斑能量达千焦耳量级的高能光子耀斑，并将激光脉冲能量高效转换为 $\gamma$-光子。我们讨论了靶工程与激光脉冲参数如何影响 $\gamma$-耀斑产生效率。这类基于激光的 $\gamma$ 源实验装置对于即将建成的高功率激光设施是可行的。文中还讨论了高强度 $\gamma$ 射线束的应用。