通过控制电流色散实现螺旋线圈靶中激光驱动质子的同步后加速
等离子体物理
2022-12-09 v1 加速器物理
摘要
在强超短激光脉冲驱动的螺旋线圈靶中，利用靶自放电产生的瞬态电流可对质子进行后加速，从而提高离子能量。质子的加速长度可超过几毫米，加速梯度在 GeV/m 量级。如何确保加速电场与质子的同步是高效后加速的关键问题。本文研究了由电流色散引起的电场失配如何影响质子的同步加速。我们提出了一种采用两级螺旋线圈来控制电流色散的方案。在优化参数下，质子的能量增益提高了 4 倍。并且有望通过控制电流色散，使用百太瓦激光使质子能量达到 45 MeV，或使用拍瓦激光超过 100 MeV。
引用
@article{arxiv.2212.04144,
title = {Synchronous post-acceleration of laser-driven protons in helical coil targets by controlling the current dispersion},
author = {Zhipeng Liu and Zhusong Mei and Defeng Kong and Zhuo Pan and Shirui Xu and Ying Gao and Yinren Shou and Pengjie Wang and Zhengxuan Cao and Yulan Liang and Ziyang Peng and Jiarui Zhao and Shiyou Chen and Tan Song and Xun Chen and Tianqi Xu and Xueqing Yan and Wenjun Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04144},
year = {2022}
}