用少周期相对论激光脉冲从箔靶加速离子
等离子体物理
2023-07-19 v1
摘要
研究了能量约 35 mJ、11 fs 的激光脉冲以超高对比度（<10^-10）和 10^19 W/cm^2 峰值强度，在法向（0 度）与 45 度激光入射下与不同材料及厚度箔靶相互作用所产生的离子加速。从靶后和靶前两侧加速的质子最大能量均高于 1 MeV。使用 51 nm 厚 Al 靶在 45 度激光入射下，估计从激光脉冲能量到质子束的转换效率高达约 1.4%。优异的激光对比度表明，经由 Brunel 效应的真空加热作为吸收机制占主导，该机制涉及由高斯时间激光脉冲形状产生的微小自然起源预等离子体。实验结果与理论估计合理吻合：靶后向前方向的质子加速可由类 TNSA 机制很好解释，而靶前向后方向的质子加速可由微小预等离子体中带电空腔的形成来解释。来自带电空腔的爆炸库仑场也作为厚靶中向前加速离子的源。
引用
@article{arxiv.2212.00817,
title = {Ion acceleration with few cycle relativistic laser pulses from foil targets},
author = {Sargis Ter-Avetisyan and Parvin Varmazyar and Prashant K. Singh and Joon-Gon Son and Miklos Fule and Valery Yu. Bychenkov and Balazs Farkas and Kwinten Nelissen and Sudipta Mondal and Daniel Papp and Adam Borzsonyi and Janos Csontos and Zsolt Lecz and Tamas Somoskoi and Laszlo Toth and Szabolcs Toth and Velyhan Andriy and Daniele Margarone and Ales Necas and Toshiki Tajima and Gerard Mourou and Gabor Szabo and Karoly Osvay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00817},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 7 figures,