激光尾场加速中的自截断电离注入及随后的单能电子束

激光尾场加速中的电离诱导注入最近被证明是一种有前景的注入方案。然而，由于在混合气体靶中通常不可避免地会发生连续注入，该机制中的能量展宽控制仍然是一个挑战。在此，我们提出通过使用某些初始不匹配的激光脉冲，可以将电子注入限制在混合气体靶的最前端区域，其长度通常由激光驱动的气泡形变决定，约为几百微米。在一些优化条件下，注入区域被很好地限制在 $200\rm \mu m$ 以内，并且根据粒子模拟 (particle-in-cell simulations)，可以获得中心能量为 383 MeV、半高全宽 (FWHM) 能量展宽为 3.33%、归一化发射度为 3.12 mm mrad、电荷量为 14.58 pC 的电子束。多维模拟和理论分析均说明了该方案的有效性。