利用变厚度液晶靶研究加速离子的能量与空间分布

我们报道了基于激光的离子加速，使用自由悬挂的液晶薄膜靶，本实验中形成的厚度从 100 $nm$ 到 2 $\mu m$ 变化。利用强度对比优于 $10^{-7}:1$ 的 1 $\times$ $10^{20}$ $W/cm^2$、30 fs 激光，展示了质子靶法线鞘层加速（TNSA）的优化。最佳厚度接近 700 $nm$，产生最大质子能量 24 $MeV$。在激光轴和靶法线轴均使用了 radiochromic film (RCF)，揭示出激光轴信号极小，而在低能靶法线离子特征中出现显著的随液晶厚度变化的环状分布。包含了对此现象的讨论以及与其他激光系统上类似观测的比较。