激光等离子体加速器中纵向和横向自注入的观测

激光等离子体加速器可以从厘米级装置产生高达千兆电子伏特能量的高质量电子束。电子束的性质和加速器的稳定性很大程度上取决于电子注入加速器的阶段。最简单的注入机制是自注入，其中尾场足够强以将冷等离子体电子捕获到激光尾波中。这种方法的主要缺点是缺乏逐发稳定性。在这里，我们展示了证明存在两种不同自注入机制的实验和数值结果。横向自注入被证明会导致低稳定性和低质量电子束，因为它强烈依赖于激光脉冲的强度分布。相比之下，首次明确观察到的纵向注入被证明会导致更稳定的加速和更高质量的电子束。