搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

超强飞秒激光尾波场加速产生58 MeV准单能电子束实验

谷渝秋 朱斌 吴玉迟 曹磊峰 何颖玲 刘红杰 洪伟 周维民 赵宗清 焦春晔 温贤伦 张保汉 王晓方 董克攻

超强飞秒激光尾波场加速产生58 MeV准单能电子束实验

谷渝秋, 朱斌, 吴玉迟, 曹磊峰, 何颖玲, 刘红杰, 洪伟, 周维民, 赵宗清, 焦春晔, 温贤伦, 张保汉, 王晓方, 董克攻
PDF
导出引用
导出核心图
  • 超短超强激光与等离子体相互作用产生的激光尾波场可以在毫米尺度上加速产生高能量的准单能电子束.在SILEX-Ⅰ激光装置上进行的激光尾波场加速实验中,利用超强飞秒激光与超声速锥形喷嘴产生的2.7 mm直径氦气气体柱相互作用,获得了能散为15.5%、发散角为15 mrad、能量为58 MeV的准单能电子束.在70 TW激光照射下获得的电子束总电量达到15.4 nC.介绍了实验条件、方法和主要实验结果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:10535030)、国家自然科学基金(批准号:10876039)和中国工程物理研究院科学技术基金重大项目(批准号:2006Z0202)资助的课题.
    [1]

    Tajima T, Dawson J M 1979 Phys. Rev. Lett. 43 267

    [2]

    Esarey E, Sprangle P, Krall J, Ting A 1996 IEEE Trans. Plasma Sci. 24 252

    [3]

    Chang W W, Zhang L F, Shao F Q 1991 Acta Phys. Sin. 40 182 (in Chinese) [常文蔚、张立夫、邵福球 1991 物理学报 40 182] 〖4] Xu H, Sheng Z M, Zhang J 2007 Acta Phys. Sin. 56 968 (in Chinese) [徐 慧、盛政明、张 杰 2007 物理学报 56 968]

    [4]

    Kneip S, Nagel S R, Martins S F, Mangles S P D, Bellei C, Chekhlov O, Clarke R J, Delerue N, Divall E J, Doucas G, Ertel K, Fiuza F, Fonseca R, Foster P, Hooker C J, Krushelnick K, Mori W B, Streeter M J V, Urner D, Vieira J, Silva L O, Najmudin Z 2009 Phys. Rev. Lett. 103 035002

    [5]

    Froula D H, Clayton C E, Doppner T, Marsh K A, Barty C P J, Divol L, Fonseca R A, Glenzer S H, Joshi C, Lu W, Martins S F, Michel P, Mori W B, Palastro J P, Pollock B B, Pak A,Ralph J E, Ross J S, Siders C W, Silva L O, Wang T 2009 Phys. Rev. Lett. 103 215006

    [6]

    Mangles S P D, Murphy C D, Najmudin Z, Thomas A G R, Collier J L, Dangor A B, Divall E J, Foster P S, Gallacher J G, Hooker C J, Jaroszyanski D A, Langley A J, Mori W B, Norreys P A, Tsung F S, Viskup R, Walton B R, Krushelnick K 2004 Nature 431 535

    [7]

    Geddes C G R, Toth C, Tilborg J V, Esarey E, Schroeder C B, Bruhwiler D L, Nieter C, Cary J R, Leemans W P 2004 Nature 431 538

    [8]

    Faure J, Glinec Y, Pukhov A, Kiselev S, Gordienko S, Lefebvre E, Rousseau J P, Burgy F, Malka V 2004 Nature 431 541

    [9]

    Pukhov A, Meyer-Ter-Vehn J 2002 Appl. Phys. B 74 355

    [10]

    Lu W, Tzoufras M, Joshi C, Tsung F S, Mori W B, Vieira J, Fonseca R A, Silva L O 2007 Phys. Rev. Spec. Top. 10 061301

    [11]

    Thomas A G R, Najmudin Z, Mangles S P D, Murphy C D, Dangor A E, Kamperidis C, Lancaster K L, Mori W B, Norreys P A, Rozmus W, Krushelnick K 2007 Phys. Rev. Lett. 98 095004

    [12]

    Thomas A G R, Mangles S P D, Murphy C D, Dangor A E,Foster P S 2009 Plasma Phys. Contr. Fusion 51 024010

    [13]

    Chen L M, Kotaki H, Nakajima K, Koga J, Bulanov S V, Tajima T, Gu Y Q, Peng H S, Wang X X, Wen T S, Liu H J, Jiao C Y, Zhang C G, Huang X J, Guo Y, Zhou K N, Hua J F, An W M, Tang C X, Lin Y Z 2007 Phys. Plasmas 14 040703

    [14]

    Wu Y C, Wang L, Wang H B 2007 High Power and Particle Beams 19 1129 (in Chinese) [吴玉迟、王 磊、王红斌 2007 强激光与粒子束 19 1129]

    [15]

    Hafz N A M, Jeong T M, Choi W, Lee S K, Pae K H, Victor V 2008 Nat. Photon. 2 571

    [16]

    Malka V, Faure J, Glinec Y, Pukhov A, Rousseau J P 2005 Phys. Plasmas 12 056702

    [17]

    Esarey E, Schroeder C B, Leemans W P 2009 Rev. Mod. Phys. 81 1229

    [18]

    Katsouleas T, Wilks S, Chen P, Dawson J M, Su J J 1987 Part. Accel. 22 81

    [19]

    Nakamura K, Nagler B, Toth C, Geddes C G R, Schroeder C B, Esarey E, Leemans W P, Gonsalvese A J, Hooker S M 2007 Phys. Plasmas 14 056708

    [20]

    Gibbon P 2005 Short Pulse Laser Interactions with Matter (London: Academic) p61

  • [1]

    Tajima T, Dawson J M 1979 Phys. Rev. Lett. 43 267

    [2]

    Esarey E, Sprangle P, Krall J, Ting A 1996 IEEE Trans. Plasma Sci. 24 252

    [3]

    Chang W W, Zhang L F, Shao F Q 1991 Acta Phys. Sin. 40 182 (in Chinese) [常文蔚、张立夫、邵福球 1991 物理学报 40 182] 〖4] Xu H, Sheng Z M, Zhang J 2007 Acta Phys. Sin. 56 968 (in Chinese) [徐 慧、盛政明、张 杰 2007 物理学报 56 968]

    [4]

    Kneip S, Nagel S R, Martins S F, Mangles S P D, Bellei C, Chekhlov O, Clarke R J, Delerue N, Divall E J, Doucas G, Ertel K, Fiuza F, Fonseca R, Foster P, Hooker C J, Krushelnick K, Mori W B, Streeter M J V, Urner D, Vieira J, Silva L O, Najmudin Z 2009 Phys. Rev. Lett. 103 035002

    [5]

    Froula D H, Clayton C E, Doppner T, Marsh K A, Barty C P J, Divol L, Fonseca R A, Glenzer S H, Joshi C, Lu W, Martins S F, Michel P, Mori W B, Palastro J P, Pollock B B, Pak A,Ralph J E, Ross J S, Siders C W, Silva L O, Wang T 2009 Phys. Rev. Lett. 103 215006

    [6]

    Mangles S P D, Murphy C D, Najmudin Z, Thomas A G R, Collier J L, Dangor A B, Divall E J, Foster P S, Gallacher J G, Hooker C J, Jaroszyanski D A, Langley A J, Mori W B, Norreys P A, Tsung F S, Viskup R, Walton B R, Krushelnick K 2004 Nature 431 535

    [7]

    Geddes C G R, Toth C, Tilborg J V, Esarey E, Schroeder C B, Bruhwiler D L, Nieter C, Cary J R, Leemans W P 2004 Nature 431 538

    [8]

    Faure J, Glinec Y, Pukhov A, Kiselev S, Gordienko S, Lefebvre E, Rousseau J P, Burgy F, Malka V 2004 Nature 431 541

    [9]

    Pukhov A, Meyer-Ter-Vehn J 2002 Appl. Phys. B 74 355

    [10]

    Lu W, Tzoufras M, Joshi C, Tsung F S, Mori W B, Vieira J, Fonseca R A, Silva L O 2007 Phys. Rev. Spec. Top. 10 061301

    [11]

    Thomas A G R, Najmudin Z, Mangles S P D, Murphy C D, Dangor A E, Kamperidis C, Lancaster K L, Mori W B, Norreys P A, Rozmus W, Krushelnick K 2007 Phys. Rev. Lett. 98 095004

    [12]

    Thomas A G R, Mangles S P D, Murphy C D, Dangor A E,Foster P S 2009 Plasma Phys. Contr. Fusion 51 024010

    [13]

    Chen L M, Kotaki H, Nakajima K, Koga J, Bulanov S V, Tajima T, Gu Y Q, Peng H S, Wang X X, Wen T S, Liu H J, Jiao C Y, Zhang C G, Huang X J, Guo Y, Zhou K N, Hua J F, An W M, Tang C X, Lin Y Z 2007 Phys. Plasmas 14 040703

    [14]

    Wu Y C, Wang L, Wang H B 2007 High Power and Particle Beams 19 1129 (in Chinese) [吴玉迟、王 磊、王红斌 2007 强激光与粒子束 19 1129]

    [15]

    Hafz N A M, Jeong T M, Choi W, Lee S K, Pae K H, Victor V 2008 Nat. Photon. 2 571

    [16]

    Malka V, Faure J, Glinec Y, Pukhov A, Rousseau J P 2005 Phys. Plasmas 12 056702

    [17]

    Esarey E, Schroeder C B, Leemans W P 2009 Rev. Mod. Phys. 81 1229

    [18]

    Katsouleas T, Wilks S, Chen P, Dawson J M, Su J J 1987 Part. Accel. 22 81

    [19]

    Nakamura K, Nagler B, Toth C, Geddes C G R, Schroeder C B, Esarey E, Leemans W P, Gonsalvese A J, Hooker S M 2007 Phys. Plasmas 14 056708

    [20]

    Gibbon P 2005 Short Pulse Laser Interactions with Matter (London: Academic) p61

  • [1] 袁孝, 刘晶儒, 余玮, 何峰, 陆培祥. 紧聚焦的飞秒激光脉冲在真空中对电子的加速. 物理学报, 2004, 53(1): 165-170. doi: 10.7498/aps.53.165
    [2] 钱列加, 陆培祥, 田友伟, 余 玮, 何 峰, 马法君, 徐 涵, 静国梁. 紧聚焦的超短超强激光脉冲在真空中加速斜入射的相对论电子. 物理学报, 2005, 54(9): 4208-4212. doi: 10.7498/aps.54.4208
    [3] 叶曦, 姚熊亮, 张阿漫, 庞福振. 可压缩涡流场中空泡运动规律及声辐射特性研究. 物理学报, 2013, 62(11): 114702. doi: 10.7498/aps.62.114702
    [4] 姚熊亮, 叶曦, 张阿漫. 行波驱动下空泡在可压缩流场中的运动特性研究. 物理学报, 2013, 62(24): 244701. doi: 10.7498/aps.62.244701
    [5] 郑春阳, 王伟民. 超强短脉冲激光在不同密度分布等离子体中的自聚焦. 物理学报, 2006, 55(1): 310-320. doi: 10.7498/aps.55.310
    [6] 夏志林. 激光作用下纳米限域介质材料中的电子加速过程. 物理学报, 2011, 60(5): 056804. doi: 10.7498/aps.60.056804
    [7] 苏东, 唐昌建. 相对论电子束在动态加载等离子体中的自聚焦传输. 物理学报, 2012, 61(4): 042501. doi: 10.7498/aps.61.042501
    [8] 陈 民, 盛政明, 郑 君, 张 杰. 强激光与高密度气体相互作用中电子和离子加速的数值模拟. 物理学报, 2006, 55(5): 2381-2388. doi: 10.7498/aps.55.2381
    [9] 何 峰, 陆培祥, 余 玮, 徐 涵. 相对论飞秒激光脉冲在真空中对预加速电子的加速. 物理学报, 2005, 54(9): 4203-4207. doi: 10.7498/aps.54.4203
    [10] 文双春, 范滇元. 增益(损耗)介质中高功率激光束的小尺度自聚焦理论研究. 物理学报, 2000, 49(7): 1282-1286. doi: 10.7498/aps.49.1282
    [11] 王广辉, 王晓方, 董克攻. 超短超强激光导引及对电子加速的影响. 物理学报, 2012, 61(16): 165201. doi: 10.7498/aps.61.165201
    [12] 尹传磊, 王伟民, 廖国前, 李梦超, 李玉同, 张杰. 超强圆偏振激光直接加速产生超高能量电子束. 物理学报, 2015, 64(14): 144102. doi: 10.7498/aps.64.144102
    [13] 张凯, 仲佳勇, 裴晓星, 李玉同, 阪和洋一, 魏会冈, 袁大伟, 李芳, 韩波, 王琛, 贺昊, 尹传磊, 廖国前, 方远, 杨骕, 远晓辉, 梁贵云, 王菲鹿, 朱健强, 丁永坤, 张杰, 赵刚. 激光驱动磁重联过程中的喷流演化和电子能谱测量. 物理学报, 2015, 64(16): 165201. doi: 10.7498/aps.64.165201
    [14] 穆洁, 盛政明, 郑君, 张杰. 强激光与细锥靶相互作用产生强流高能电子束的研究. 物理学报, 2013, 62(13): 135202. doi: 10.7498/aps.62.135202
    [15] 贺杰, 刘秀梅, 陆建, 倪晓武. 表面张力对固壁旁空泡运动特性影响的理论和实验研究. 物理学报, 2009, 58(6): 4020-4025. doi: 10.7498/aps.58.4020
    [16] 方光宇, 宋瑛林, 王玉晓, 张学如, 曲士良, 李淳飞, 宋礼成, 胡青眉, 刘鹏程. 富勒烯衍生物中的自散焦、自聚焦及其相互转化. 物理学报, 2000, 49(8): 1499-1502. doi: 10.7498/aps.49.1499
    [17] 刘思敏, 汪大云, 李祖斌, 郭儒, 黄春福, 高垣梅, 赵红娥, 陆猗. 从自散焦到自聚焦的动态转换和相位共轭亮空间孤子. 物理学报, 2002, 51(12): 2761-2766. doi: 10.7498/aps.51.2761
    [18] 郭 璐, 卫 栋, 陈海霞, 熊德智, 王鹏军, 张 靖. 铷原子热蒸气中强非线性效应产生激光模式图样的实验研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4224-4229. doi: 10.7498/aps.57.4224
    [19] 卓红斌, 胡庆丰, 刘 杰, 迟利华, 张文勇. 超短脉冲激光与稀薄等离子体相互作用的准静态粒子模拟研究. 物理学报, 2005, 54(1): 197-201. doi: 10.7498/aps.54.197
    [20] 黄春福, 郭儒, 刘思敏, 舒强, 高垣梅, 汪大云, 刘照红, 张小华, 陆猗. 在LiNbO3:Fe晶体中暗辐照对光束从自散焦向自聚焦转换过程的影响. 物理学报, 2004, 53(5): 1367-1372. doi: 10.7498/aps.53.1367
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  4338
  • PDF下载量:  1135
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-20
  • 修回日期:  2010-05-24
  • 刊出日期:  2010-12-15

超强飞秒激光尾波场加速产生58 MeV准单能电子束实验

  • 1. (1)中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900; (2)中国科学技术大学近代物理系,中国科学院基础等离子体物理重点实验室,合肥 230026; (3)中国科学技术大学近代物理系,中国科学院基础等离子体物理重点实验室,合肥 230026;中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 62190
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号:10535030)、国家自然科学基金(批准号:10876039)和中国工程物理研究院科学技术基金重大项目(批准号:2006Z0202)资助的课题.

摘要: 超短超强激光与等离子体相互作用产生的激光尾波场可以在毫米尺度上加速产生高能量的准单能电子束.在SILEX-Ⅰ激光装置上进行的激光尾波场加速实验中,利用超强飞秒激光与超声速锥形喷嘴产生的2.7 mm直径氦气气体柱相互作用,获得了能散为15.5%、发散角为15 mrad、能量为58 MeV的准单能电子束.在70 TW激光照射下获得的电子束总电量达到15.4 nC.介绍了实验条件、方法和主要实验结果.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回