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辐射反作用主导 regime 下直接激光加速的标度律

等离子体物理 2021-05-12 v1

摘要

我们研究在亚临界等离子体通道中由超强激光脉冲(a0>100a_0>100I>1022 W/cm2I>10^{22}~\mathrm{W/cm^2})辐照时的电子加速。在此 regime 下,辐射反作用显著改变电子动力学。这不仅影响可达到的最大电子能量,也影响 betatron 运动与激光场中电子振荡之间的相位匹配过程。我们的研究涵盖解析描述、测试粒子计算与二维粒子网格模拟。我们展示了在 0.5 mm 长通道内单级电子加速至多 GeV 能量,并给出了如何利用最优初始构型获得超过 10 GeV 能量的指导。我们以显式解析标度律的形式给出所需条件,可应用于规划未来的电子加速实验。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.07774,
  title  = {Scaling laws for direct laser acceleration in a radiation-reaction dominated regime},
  author = {M. Jirka and M. Vranic and T. Grismayer and L. O. Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07774},
  year   = {2021}
}