利用拍瓦激光脉冲辐照纳米结构靶产生高品质离子束

我们提出了一种新颖的基于激光的离子加速方案，其中一束拍瓦圆偏振激光脉冲照射在超薄（纳米尺度）双层靶上。该方案能够产生高品质的轻离子束，其能量和角度色散均可通过靶材特性进行调控。我们证明，如果靶材设计得当，辐射压力将靶中所有电子剥离可导致轻离子非常有效的两步加速过程。利用数拍瓦的脉冲功率应可获得相对论性质子。细致的解析建模给出了特征束流参数和激光脉冲质量要求的估计，与一维和二维粒子模拟结果高度吻合。