利用紧聚焦径向偏振光束通过真空激光加速产生相对论电子
光学
2024-02-14 v1 加速器物理
原子物理
摘要
我们通过将径向偏振光束紧聚焦到低密度气体中，利用真空激光加速 (VLA) 以 100 Hz 的重复频率产生了台式脉冲相对论电子束。我们证明，仅使用 98 GW 的峰值激光功率，焦点处的强纵向电场即可将电子加速至 1.43 MeV。电子能量被测量为激光强度和气体种类的函数，揭示了其对原子电离动力学的强烈依赖。这些实验结果得到了考虑电离效应的紧聚焦构型中粒子动力学数值模拟的支持。在所考虑的强度范围内，研究表明，像氪这样具有较高原子序数的原子可以在激光场峰值处最优地注入电子，从而获得更高的能量，并实现一种能达到理论能量增益极限显著比例的高效加速机制。
引用
@article{arxiv.2402.08009,
title = {Relativistic electrons from vacuum laser acceleration using tightly focused radially polarized beams},
author = {Jeffrey Powell and Spencer W. Jolly and Simon Vallières and François Fillion-Gourdeau and Stéphane Payeur and Sylvain Fourmaux and Michel Piché and Heide Ibrahim and Steve MacLean and François Légaré},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.08009},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 4 figures, to be submitted for review, supplementary material not included