拍瓦超短激光脉冲的激光尾场加速
等离子体物理
2009-11-10 v1 加速器物理
摘要
在稀薄等离子体（电子密度约为10^17每立方厘米）中，一个超短（约30飞秒）拍瓦激光脉冲聚焦在宽焦斑（约100微米）上，激发非线性等离子体尾场，该尾场可以在没有任何脉冲通道效应的情况下将注入的电子加速到GeV能量。在这些条件下，具有相对论自聚焦超临界功率的激光脉冲的传播几乎与在真空中相同。非线性准平面尾场等离子体波，其振幅和相速度沿激光路径变化，能有效捕获和加速具有广泛初始能量范围的注入电子。沿两个瑞利长度（约八厘米）加速的电子可以获得高达1 GeV的能量。特别是，从相当长（约330飞秒）的非共振电子束（1 MeV粒子）中捕获的电子最终形成一个低发射度束团，能量在900 MeV范围内，能量展宽约为10%。所有这些结论都来自于在柱坐标几何中使用全相对论时间平均粒子代码WAKE进行的二维模拟。
引用
@article{arxiv.physics/0409138,
title = {Laser wakefield acceleration by petawatt ultra-short laser pulses},
author = {L. M. Gorbunov and S. Yu. Kalmykov and P. Mora},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0409138},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 10 figures