基于激光束腰半径控制获得准直高能电子束

电子在理想的平面波光场中运动时,在有质动力的作用下,在脉冲上升沿将经历一个加速阶段,下降沿经历一个减速阶段,由于任何一个周期中加速和减速阶段完全对称,电子无法获得能量增益。当激光是聚焦脉冲时,激光中心光强远大于外部范围的光强,电子在聚焦面附近经历脉冲上升沿获得大量能量,而远离脉冲中心后进入减速阶段时场强减弱。利用加速和减速作用的不对称,电子就可以在和激光脉冲分离后获得能量增益。本文研究了线偏振紧聚焦的激光脉冲在真空中对初始静止电子的加速过程,讨论了当激光参数a0=6,0L=5λ以及电子初始能量0γ=1时,激光脉冲聚焦处束腰半径0b与电子离开光场后其能量增益?γ以及速度偏角θ的具体关系,得到0b取03.05λ时可获得较高能量且准直性最好的电子束。