第二讲 激光尾波场加速中的准单能电子束的产生

自从激光尾波场加速电子方案提出以来,经过二十多年的理论和实验研究,人们在激光尾波场加速方面已经取得了重大进步,相继在电子束能量、电子单色性等束流性能上取得重大突破.特别是在2004年对电子束的单色性研究取得重大突破,国际上几个著名实验室相继报道了准单能电子束产生的实验观测,掀起了激光尾波场研究的新高潮.对于准单能电子束的产生机制,虽然尚未达成统一认识,但普遍认为空泡加速可能是其中非常重要的机制之一.文章介绍了激光尾波场的基本概念,着重介绍了单能电子束产生的空泡加速模式里的两个关键物理过程:波破和电子的自捕获,同时介绍国际上相关的一些重要实验结果和理论进展.

超短超强激光脉冲驱动等离子体波加速电子方案以及最新研究进展

随着超短超强脉冲激光技术的发展,人们可以在台面尺度获得光强超过10^(18)W·cm^(-2)、脉宽小于100 fs的超短脉冲激光。这种超短脉冲激光很容易把初始静止的电子加速到相对论能量。而更重要的是超短激光脉冲可以通过其有质动力激发大振幅的等离子体波(称为激光尾波场),把电子加速到更高的能量。其加速梯度可达到100 GeV·m^(-1),即在1 mm的空间尺度把等离子体电子加速到100 MeV。国际上4个实验室在2004年报道通过激光尾波场加速获得能量单色性以及方向性极好的电子束,使人们看到了激光尾波场加速电子的实际应用前景。文中简要介绍等离子体中激光尾波场加速电子的物理机制和方案、及该领域的最新进展和展望。

超短强激光脉冲驱动等离子体波加速电子方案

随着超短脉冲激光技术的发展,人们可以在台面尺度获得光强超过1018W／cm2、脉宽小于100fs 的超短脉冲激光．超短脉冲激光很容易把静止的电子加速到兆电子伏的能量．而更重要的是超短激光脉冲可以通过其有质动力激发大振幅的等离子体波(称为激光尾波场),后者可以在毫米空间尺度把电子加速到上百兆电子伏的能量．文章将介绍激光尾波场加速电子的物理机制和方案、这个领域的最新进展、以及目前存在的问题．