超強(qiáng)激光脈沖與固體靶相互作用是通過(guò)激光器作為緊湊型電子加速器產(chǎn)生很多高能量(~MeV)電子以相對(duì)論速度運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的。探索這一電子快速移動(dòng)的過(guò)程,有希望制造用于成像應(yīng)用的X射線超短脈沖,還可能引進(jìn)用于探索慣性聚變的電子和離子的亮光源。因此,理解激光固體相互作用的電子加速過(guò)程是激光等離子體物理很重要的主題。
在固體靶的前置等離子體中電子的直接激光加速包含由電荷分離建立起來(lái)的激光場(chǎng)和強(qiáng)大的靜電場(chǎng)。在本周最新發(fā)表的一篇PRL文章中,CLF的Alex Robinson 和 David Neely,以及德克薩斯州大學(xué)的Alex Arefiev聯(lián)合報(bào)道了這些靜電場(chǎng)在通過(guò)置換電子與離子如何產(chǎn)生高能量中的精準(zhǔn)作用。
當(dāng)激光場(chǎng)和靜電場(chǎng)同時(shí)存在可以減緩電子經(jīng)過(guò)直接激光加速離開(kāi)激光場(chǎng)的速率,如果靜電場(chǎng)不存在的話,允許其獲得大量能量。觀察到的這種效應(yīng)即使打破了“有質(zhì)動(dòng)力限制”,也通常被認(rèn)為是直接激光加速達(dá)到電子能量上限。而且,當(dāng)靜電場(chǎng)太弱不足以為電子提供“直接”加速,這一推動(dòng)過(guò)程也可能發(fā)生。
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