强激光场下微米尺寸靶料离子加速
等离子体物理
2025-06-03 v5
摘要
我们报告了对强激光照射微米级棒状靶料的质子加速实验研究。这些靶料的横向尺寸浸入激光焦点内，纵向尺寸小于其波长的一半。仅使用 120 mJ 的激光能量，我们记录到的质子能量超过 6~MeV，显著高于使用类似脉冲能量的平面箔片照射所实现的能量。三维粒子-in-cell 模拟揭示，激光场在靶料两侧的衍射能量高效传递给电子，结合其减小的表面积，导致电子 sheath 变厚，加速度梯度更大。我们通过数值演示表明，这一技术为以级联方式进行激光-离子加速开辟了可能性，允许通过光学手段操控离子谱。
引用
@article{arxiv.2404.11135,
title = {Ion acceleration from micrometric targets immersed in an intense laser field},
author = {Michal Elkind and Noam Popper and Itamar Cohen and Aviv Levinson and Nitzan Alaluf and Assaf Levanon and Ishay Pomerantz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.11135},
year = {2025}
}