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高能电子与超强激光束作用产生的阿秒脉冲列

郑 君 盛政明 张 杰

高能电子与超强激光束作用产生的阿秒脉冲列

郑 君, 盛政明, 张 杰
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  • 利用非线性汤姆孙散射的理论,从理论和数值模拟上研究了单电子在横向穿越高斯激光束束 腰时所辐射的x射线阿秒脉冲列的性质. 主要分析了电子以初始能量γ0=1M eV—100M eV横向穿越激光振幅参数为a0=1—10的高斯光束束腰获得的阿秒辐射脉冲的 时间 和空间性质. 计算表明,辐射呈现脉冲列的形式. 脉冲列的包络宽度取决于激光强度、束腰 的宽度以及入射电子能量. 电子的初始能量比激光强度对电子辐射脉冲的影响更大. 辐射脉 宽、脉冲间隔和脉冲包络宽度都正比于1/γ20,辐射功率正比于 γ60,辐射能 量正比于γ40. 当改变激光振幅a0时,辐射功率正比 于a20、辐射包络中单 个脉冲脉宽正比于1/a0、脉冲之间的间隔正比于a0. 当保持激光强 度不变,而改变光束 束腰半径w0时,辐射的脉冲数量、包络和辐射能量正比于w0. 当 激光功率保 持不变时而改变激光强度和束腰半径时,脉冲包络宽度和最大辐射能量都基本不变. 当激光 振幅参数a0=1,电子初始能量为10MeV时,激光束腰为两个激光波长时,电子 辐 射脉冲包络宽度只有14×10-3τ0(τ0为入 射激光周期),达到几个阿秒的量级.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10335020,10390160),国家863高技术惯性约束核聚变主题 和中国科学院知识创新工程项目资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-08-20
  • 修回日期:  2004-10-28
  • 刊出日期:  2005-03-05

高能电子与超强激光束作用产生的阿秒脉冲列

  • 1. 中国科学院物理研究所光物理开放实验室,北京 100080
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10335020,10390160),国家863高技术惯性约束核聚变主题 和中国科学院知识创新工程项目资助的课题.

摘要: 利用非线性汤姆孙散射的理论,从理论和数值模拟上研究了单电子在横向穿越高斯激光束束 腰时所辐射的x射线阿秒脉冲列的性质. 主要分析了电子以初始能量γ0=1M eV—100M eV横向穿越激光振幅参数为a0=1—10的高斯光束束腰获得的阿秒辐射脉冲的 时间 和空间性质. 计算表明,辐射呈现脉冲列的形式. 脉冲列的包络宽度取决于激光强度、束腰 的宽度以及入射电子能量. 电子的初始能量比激光强度对电子辐射脉冲的影响更大. 辐射脉 宽、脉冲间隔和脉冲包络宽度都正比于1/γ20,辐射功率正比于 γ60,辐射能 量正比于γ40. 当改变激光振幅a0时,辐射功率正比 于a20、辐射包络中单 个脉冲脉宽正比于1/a0、脉冲之间的间隔正比于a0. 当保持激光强 度不变,而改变光束 束腰半径w0时,辐射的脉冲数量、包络和辐射能量正比于w0. 当 激光功率保 持不变时而改变激光强度和束腰半径时,脉冲包络宽度和最大辐射能量都基本不变. 当激光 振幅参数a0=1,电子初始能量为10MeV时,激光束腰为两个激光波长时,电子 辐 射脉冲包络宽度只有14×10-3τ0(τ0为入 射激光周期),达到几个阿秒的量级.

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