使用飞行焦点激光脉冲对电子实现稳健直接激光加速
等离子体物理
2025-10-30 v1
摘要
直接激光加速（DLA）提供了来自高电荷、高能电子的紧凑型来源，用于产生次级辐射或中子。虽然高密度等离子体中的DLA可优化从激光脉冲到电子的能量传递，但会加剧非线性传播效应，如光束束缚，这些效应可能干扰加速过程。本文表明，超光速飞行焦点脉冲（FFP）可缓解非线性传播，从而增强高能电子数量和结果X射线产量。三维粒子-in-cell仿真显示，与能量（1 J）和强度（2x10^20 W/cm^2）相等的高斯脉冲相比，FFP产生100倍以上能量大于100 MeV的电子，提高电子截断能量20%，三倍高能X射线产量，并改善X射线束缚。这些结果说明了时空结构化激光脉冲在高度非线性、相对论性激光-等离子体相互作用中提供了额外的控制能力。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.25376,
title = {Robust direct laser acceleration of electrons with flying-focus laser pulses},
author = {Talia Meir and Kale Weichman and Alexey Arefiev and John P. Palastro and Ishay Pomerantz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25376},
year = {2025}
}