激光尾場(chǎng)加速電子機(jī)理的研究.pdf

1、近幾年來(lái),由于高功率激光技術(shù)的不斷發(fā)展,利用超強(qiáng)激光脈沖與等離子體相互作用產(chǎn)生高能電子束的研究得到了極大推動(dòng)。用激光加速帶電粒子這個(gè)設(shè)想早在激光發(fā)明的初期就已經(jīng)提出來(lái)了。由于激光場(chǎng)是橫場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)不能在激光傳播方向充分地加速帶電粒子。然而在激光和等離子體相互作用中，能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的電子等離子體波(100GeV/m)，且具有接近真空中光速的相速度，可用來(lái)直接加速電子至極高的能量。相對(duì)于傳統(tǒng)的射頻腔加速器,這種新型的加速器由于以等離子體為介質(zhì)

2、，可以突破傳統(tǒng)加速器中加速梯度小于100MeV/m的限制。
　　 經(jīng)過二十多年在激光尾波場(chǎng)加速電子領(lǐng)域不斷發(fā)展，近年來(lái)國(guó)際上幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)室相繼報(bào)道了準(zhǔn)單能電子束的成功觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)了電子束的單能性、電子束能量方面的又一重大突破，掀起了激光尾波場(chǎng)加速電子研究的新高潮。產(chǎn)生超過GeV能量的電子束正是目前很多實(shí)驗(yàn)室在嘗試的工作。文章介紹激光尾波場(chǎng)加速電子的相關(guān)概念和這一領(lǐng)域的理論創(chuàng)新進(jìn)展和一些重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 本文主要就密

3、度減稀等離子體中激光驅(qū)動(dòng)尾場(chǎng)加速電子方案，嘗試不同的等離子體密度減稀模式進(jìn)行模擬計(jì)算，考察不同的密度減稀模式對(duì)電子加速的影響。本文從捕獲更多的電子和使電子具有更好的單能性兩方面考慮對(duì)密度減稀方式進(jìn)行改進(jìn)：
　　 (1)共振相位取定值勢(shì)必在加速開始時(shí)甩出一部分電子，考慮使共振相位從加速開始時(shí)較低或者為零逐漸過度到高相位，從而把電子聚束到小的相位范圍內(nèi)，不會(huì)被甩出，實(shí)現(xiàn)捕獲更多電子的目的；
　　 (2)在實(shí)現(xiàn)(1)的同時(shí)考慮