面向多拍瓦激光辐照定制靶产生明亮伽马射线闪

激光与物质相互作用中一个引人注目的现象是能量向 $\gamma$ 光子的高效转移，表现为准直的 $\gamma$ 射线束。在实际激光脉冲与物质相互作用中，背景场的存在起着关键作用，因为它在主脉冲到达之前就已击中靶，导致预等离子体云的形成并在靶内钻出一个狭窄通道。这些效应显著改变了 $\gamma$ 光子产生的过程。在此，我们通过将靶相互作用的磁流体动力学模拟结果导入粒子模拟来描述 $\gamma$ 光子产生过程，从而研究这一现象。结果表明，背景场效应起着重要的积极作用，增强了激光脉冲与靶的耦合效率，并产生高能电子-正电子对。预计这种 $\gamma$ 光子源将积极应用于核光子学、材料科学和天体物理过程建模等多个领域。