ELI-NP 中直接激光驱动电子加速与能量增益的优化

我们研究并讨论了真空中电子与基模高斯脉冲相互作用的加速问题，采用与 ELI-NP 多拍瓦飞秒激光相关的特定参数。考虑到线偏振与圆偏振高斯光束在焦点附近的特性，我们计算了在给定激光功率下导致电子能量最高的束腰最优值。在半高全宽处的最优束腰对应为数倍至数十倍波长，$\Delta w_0=\left\{13,23,41\right\}\lambda_0$，对应递增的激光功率 $P_0 = \left\{0.1,1,10\right\}$ PW。利用这些最优值，我们发现全脉冲相互作用中平均能量增益为几 MeV，最高能电子约 $160$ MeV，而半脉冲相互作用情况下最高能电子处于 GeV 范围。