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1.
给出了一种精确描述超短、紧聚焦激光脉冲的新方法,其思路是根据两个无量纲小量ε=1/(ω0t0)和s=1/(k0w0)(其中ω0=ck0为中心振荡频率,t0为脉冲延迟时间,w0为激光束腰半径)进行展开来计算脉冲的高阶修正场.在激光束近轴近似表达式的基础上,给出了高斯脉冲一阶修正场的解析表达式,并研究发现其振幅和相位相对于零阶修正场(即长脉冲近似)的修正量都在ε的量级甚至更小.另外对电子在超短高斯脉冲一阶修正场中的动力学特性研究发现:对于ω0t0>20的情况,零阶修正场可以正确地描述电子被光场加速的特性;当ω0t0<20时,则需要采用高阶修正场.
关键词:
超短激光脉冲
激光加速 相似文献
2.
随着超短脉冲激光技术的发展, 人们可以在台面尺度获得光强超过1018W/cm2、脉宽小于100fs的超短脉冲激光.超短脉冲激光很容易把静止的电子加速到兆电子伏的能量. 而更重要的是超短激光脉冲可以通过其有质动力激发大振幅的等离子体波(称为激光尾波场), 后者可以在毫米空间尺度把电子加速到上百兆电子伏的能量.文章将介绍激光尾波场加速电子的物理机制和方案、这个领域的最新进展、以及目前存在的问题. 相似文献
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模拟研究了具有一定初态能带的相对论电子在强聚焦激光场中的动力学特性,发现激光场强达a0=eE/m,cw≥5,有三种典型的动力学轨道:电子俘获加速轨道CAS(Capture&Acceleration Scenario),非弹性散射轨道IS(Inelastic Scattering),电子穿进轨道PARM(Penetrate into Axial Region and Move)。发现穿进轨道PARM的出现强烈依赖于腰宽w0,住膛宽较小(激光腰宽w0≤30)时较明显,其出现与紧聚焦激光场衍射效应较强有火。在腰宽较小时,随着脉冲长度的减小,PARM的出现概率减小,而IS的出现概率增大。本文探讨了三种轨道物理机制的区别。为聚焦激光场加速电子提供参考。 相似文献
6.
基于Fokker-Planck方程和激光传输方程建立超短脉冲激光在电介质材料中的传输及材料破坏理论模型,计算材料内不同位置处导带电子数密度及激光电场强度随时间的变化,进而得到激光的反射率、透射率及沉积率随激光能量密度的变化特征.选取导带电子数密度阈值作为材料破坏的判断条件,计算了不同激光能量密度下的破坏深度,发现破坏深度随激光能量密度的变化曲线呈现先增长后减小,讨论了激光能量沉积特性对破坏深度的影响.计算最大破坏深度随激光脉宽的变化发现,激光脉宽越短则最大破坏深度越小.
关键词:
超短脉冲激光
电介质材料
破坏深度
微观理论模型 相似文献
7.
在激光尾场加速中,光学注入是一种有效的可控电子注入机制。然而,低电量、大发散度的电子束特性无法满足实际应用的需要。为获得大电量、高品质电子束提出采用紧聚焦的超高斯激光作为注入脉冲的新型注入方案。研究发现,相比于普通高斯激光,紧聚焦的超高斯激光不仅能够将电子束发散度降低近一个数量级,而且能够保持电子束电荷量不变。通过哈密顿理论模型证实,离轴电子是发散度的主要来源,而紧聚焦的超高斯激光极大地限制了离轴电子的注入,因此有效地降低了电子束的发散度。 相似文献
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9.
采用多周期800 nm激光组合它的27次谐波脉冲生成超短、宽频的孤立阿秒脉冲.研究表明,脉宽为1 fs的27次谐波脉冲可以有效地控制电子动力学过程.将其加入到单色激光场的特定时域,可以控制电离概率在半个光学周期内迅速提升,使得谐波的转化效率相对于单色场情形增强4个数量级,并实现单一的短量子路径选择,出现频宽为108 eV的超连续辐射谱,叠加该连续谱140次到210次谐波获得了脉宽为39as的强、短孤立脉冲.与文献[7]中采用5 fs/800 nm激光附加紫外阿秒脉冲的方法相比,该方案生成的连续谱频带增宽一
关键词:
组合激光脉冲
连续辐射谱
阿秒脉冲 相似文献
10.
研究表明, 峰值强度为1022–1025 W/cm2量级的圆偏振激光脉冲的有质动力场可以直接加速并产生GeV–TeV的单能电子束, 其中被加速电子的能量与激光脉冲的峰值强度成线性定标关系. 为了获得更高能量的电子束, 通过对一维解析模型的分析得到: 如果电子束在激光传播的方向上具一个初始能量E0, 那么这种线性的定标关系可以被打破, 被加速电子束最终的能量可以被放大E0倍. 这是由于具有一定初始能量的电子束不容易被激光脉冲抛在后面, 进而获得更高的加速距离. 二维粒子模拟结果显示: 当电子束的初始能量E0为MeV量级时这个方法是有效的, 而当E0过大时这个方法失效. 这是因为当电子的加速距离远大于激光脉冲的瑞利长度时, 激光强度的衰减使得电子束的加速错过了最佳加速场. 相似文献