據(jù)悉，研究人員首次證明了由低能、超短中紅外（MIR）激光脈沖驅(qū)動的相對論電子。許多應用都可以使用更低能量和更高重復率的加速光束，例如用于醫(yī)學、科學和安全等目的的快速掃描成像。
美國馬里蘭大學物理與電氣工程教授Howard Milchberg表示：“我們目前正在努力開發(fā)緊湊、重復率高的激光加速器。也就是說使用盡可能低的激光脈沖能量來產(chǎn)生相對論電子。”
與以前的實驗相比，本項目中使用的長驅(qū)動波長、低能飛秒激光脈沖能輕易接近所謂的“臨界密度”狀態(tài)。由于臨界密度與激光波長的平方成反比變化，所以用于MIR激光脈沖的氣體靶比可見光和NIR中使用的氣體靶密度低100倍，這使得它們更加難以設計。
Milchberg指出：“當幾毫焦耳飛秒的中紅外激光脈沖被彎曲的鏡子聚焦成氫氣射流 - 從噴嘴噴出的氫氣流 - 則從射流的另一側(cè)射出相對論電子的準直脈沖。然而，除非激光器實現(xiàn)非常高的強度，這遠遠高于通過使用曲面鏡聚焦可實現(xiàn)的強度，上述情況才會發(fā)生。它通過電離氫氣中的相對自動聚焦來實現(xiàn)，從而使其縮套到比其焦點小得多的尺寸。”
根據(jù)Milchberg的看法，臨界密度體系的價值在于即使在低能量激光脈沖下也能促進相對自動聚焦。這種增強的高強度相互作用會產(chǎn)生等離子體波，其將一些電子從電離氫加速成向前的相對光束。
實驗表明，如果沒有相對自動聚焦，就無法產(chǎn)生電子加速。
該團隊的研究結(jié)果只是對高重復率激光驅(qū)動加速器的開發(fā)和應用的早期階段。
美國馬里蘭大學物理與電氣工程教授Howard Milchberg表示：“我們目前正在努力開發(fā)緊湊、重復率高的激光加速器。也就是說使用盡可能低的激光脈沖能量來產(chǎn)生相對論電子。”
與以前的實驗相比，本項目中使用的長驅(qū)動波長、低能飛秒激光脈沖能輕易接近所謂的“臨界密度”狀態(tài)。由于臨界密度與激光波長的平方成反比變化，所以用于MIR激光脈沖的氣體靶比可見光和NIR中使用的氣體靶密度低100倍，這使得它們更加難以設計。
Milchberg指出：“當幾毫焦耳飛秒的中紅外激光脈沖被彎曲的鏡子聚焦成氫氣射流 - 從噴嘴噴出的氫氣流 - 則從射流的另一側(cè)射出相對論電子的準直脈沖。然而，除非激光器實現(xiàn)非常高的強度，這遠遠高于通過使用曲面鏡聚焦可實現(xiàn)的強度，上述情況才會發(fā)生。它通過電離氫氣中的相對自動聚焦來實現(xiàn)，從而使其縮套到比其焦點小得多的尺寸。”
根據(jù)Milchberg的看法，臨界密度體系的價值在于即使在低能量激光脈沖下也能促進相對自動聚焦。這種增強的高強度相互作用會產(chǎn)生等離子體波，其將一些電子從電離氫加速成向前的相對光束。
實驗表明，如果沒有相對自動聚焦，就無法產(chǎn)生電子加速。
該團隊的研究結(jié)果只是對高重復率激光驅(qū)動加速器的開發(fā)和應用的早期階段。
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