激光脉冲在等离子体通道中相位速度测量用于 DLA 优化

我们展示了一种新颖的直接测量等离子体通道中强激光脉冲相位速度 $v_{\phi}$ 的方法——这一控制直接激光加速 (DLA) 共振条件的关键参数。该技术利用在通道sheath处产生的二次谐波 (SH) 辐射——这一现象此前在激光-激发场加速实验中观察到。SH 辐射角度受相位匹配条件的制约，该条件直接取决于 $v_{\phi}$。使用 10 Hz Ti:Sa 激光系统进行的实验测量显示，等离子体电子密度在 $n_e=(0.01-0.06)n_{cr}$ 范围内时，相位速度为 $v_{\phi}=(1.010-1.030)c$。该诊断方法通过准3D粒子-in-cell (PIC) 模拟验证，模拟再现了实验条件。本工作提供了一种通过在等离子体通道中对激光脉冲相位速度进行原位测量，以优化 DLA 方案的办法。