匹配引导与无暗电流注入的暗电流自由、10 GeV级、通道引导激光等离子体加速器
等离子体物理
2024-08-02 v1 加速器物理
摘要
我们测量了在射程为米级、通道引导LPAs中的高功率激光传播，通过按射击调整等离子体通道长度，显示在约10^17 cm^-3氢等离子体中对500 TW激光脉冲实现30 cm的高质量引导。我们观察到在等离子体通道前约12 cm中，较高阶模式的横向能量输运，随后是准匹配的传播，以及激光能量向激波的渐进、无暗电流耗尽。我们量化了当前可用PW级激光系统的激光-激波传递效率限制，并通过仿真演示了对激光模式的控制如何显著改善加速束参数。仅使用21.3 J的激光能量，并触发局部电子注入到加速器中，我们观察到电子簇具有单一、准单谱峰，相对能量展开最低可达3%，能量达9.2 GeV，电荷可超过10 GeV。
引用
@article{arxiv.2408.00740,
title = {Matched Guiding and Controlled Injection in Dark-Current-Free, 10-GeV-Class, Channel-Guided Laser Plasma Accelerators},
author = {A. Picksley and J. Stackhouse and C. Benedetti and K. Nakamura and H. E. Tsai and R. Li and B. Miao and J. E. Shrock and E. Rockafellow and H. M. Milchberg and C. B. Schroeder and J. van Tilborg and E. Esarey and C. G. R. Geddes and A. J. Gonsalves},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.00740},
year = {2024}
}