1 kHz 下激光加速的低发散度 15 MeV 准单能电子束团
等离子体物理
2021-06-16 v1 加速器物理
摘要
我们展示了在 1 kHz 重复频率下准单能电子束团可达 15 MeV 的激光尾波场加速，每束电荷 2.5 pC，核心束散度 < 7 mrad。加速由 5 fs、< 2.7 mJ 的激光脉冲入射于薄近临界密度氢气喷流驱动。低束散度归因于对激光载波包络相位滑动的灵敏度降低，通过激光偏振与喷流控制两种方式实现：(1) 电子在喷流等离子体密度下降坡上注入尾波，以及 (2) 使用圆偏振驱动脉冲。在下降坡温和波破条件下，电子束剖面呈二维洛伦兹形状，与 kappa 电子能量分布一致。此类分布此前仅在空间或尘埃等离子体中观测到。我们将此形状归因于被二次尾波场气泡势约束的强关联无碰撞束团，其中横向速度空间扩散由气泡中红移激光场施加于束团。
引用
@article{arxiv.2010.15720,
title = {Laser-accelerated, low divergence 15 MeV quasi-monoenergetic electron bunches at 1 kHz},
author = {F. Salehi and M. Le and L. Railing and H. M. Milchberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15720},
year = {2021}
}