聚焦強(qiáng)激光場(chǎng)中電子動(dòng)力學(xué)特性的研究.pdf

1、該文主要研究了聚焦強(qiáng)激光場(chǎng)中相對(duì)論電子的動(dòng)力學(xué)特性.基于自由電子在線偏振高斯光場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的3D數(shù)值模擬,我們考察了聚焦強(qiáng)激光場(chǎng)中電子俘獲加速機(jī)制CAS(Capture&Acceleration Scenario)和非彈性散射過程IS(InelasticScattering).在對(duì)典型的CAS動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行分析后,發(fā)現(xiàn)CAS的基本物理機(jī)制與以前的研究結(jié)果相吻合.在此基礎(chǔ)上,我們發(fā)現(xiàn):當(dāng)光束腰寬W<,0>較小時(shí)(kw<,0>≤30,W<,0>

2、是光束的腰寬,k是波數(shù)),除了CAS和IS這兩種典型的電子軌道之外,又出現(xiàn)了一種新的動(dòng)力學(xué)軌道,我們稱為"PARM(Penetrate intoAxial Region and Move)"軌道.我們對(duì)它的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了探討,結(jié)果表明:PARM過程與以前我們發(fā)現(xiàn)的CAS和IS過程有著本質(zhì)的區(qū)別.典型的PARM動(dòng)力學(xué)軌道具有其顯著的特點(diǎn),即:部分入射的相對(duì)論電子,能夠在達(dá)到腰斑前被偏向于光束的中心,并沿近光軸的方向出射.我們得出,PAR

3、M形成的機(jī)理是:在聚焦強(qiáng)激光場(chǎng)中,由于光場(chǎng)的衍射效應(yīng),小角度掠入射的相對(duì)論電子將感受到邊緣衍射場(chǎng)的較強(qiáng)作用.處于適當(dāng)相位的電子,感受到持續(xù)的橫向電場(chǎng)力,能夠克服光場(chǎng)勢(shì)壘的作用,從而穿入光束中心.此外,我們對(duì)PARM出現(xiàn)的初始條件進(jìn)行了研究,得出了PARM出現(xiàn)的參數(shù)范圍.決定PARM出現(xiàn)的一個(gè)重要因素是光束腰寬W<,0>,即要求腰寬要足夠小(kw<,0>≤30).同時(shí)還需滿足其它條件:電子入射角θ(θ=tan<'-1>(p<,ti>/p<