超相对论强度激光与薄膜靶作用中0.4 nm以下X射线阿秒脉冲的产生

用一维粒子模拟程序对功率密度在10²² W/cm²以上的超强激光驱动薄膜靶产生的相对论电子层及其经过汤姆孙散射产生的阿秒X射线进行了研究. 结果表明, 在超相对论强度范围下增大驱动激光强度, 相应减小等离子体密度及厚度可使电子层获得更高纵向动量, 使汤姆孙散射光明显向更短波长移动. 优化相关参数得到了波长为 1.168 nm的阿秒脉冲. 经过对倍频探测光方案与驱动光以及薄膜靶参数进行综合考虑和优化, 得到的X射线相干辐射波长有效减小到0.4 nm以下, 产生的光子能量达到2 keV以上. 关键词： 超相对论强度激光 阿秒X射线 相对论电子层 汤姆孙后向散射     

电子在线极化相对论强度驻波场中的散射研究

研究了线极化相对论激光驻波场中的电子运动,分析了偏振面内入射的电子在激光驻波场中的散射与电子初始位置、能量以及激光强度的关系.结果表明,电子在驻波场中的散射情况与电子对激光的相对能量γ₀/a₀密切相关.对于同样的激光强度,电子初始能量存在一个能够发生前向或背向散射的临界值.光强越大,电子发生前向散射的初始能量临界值越大.用电子相对能量来衡量,这个临界值大约在1.0一1.25范围内.当相对能量超过该值,电子运动会从背向变为前向散射.电子在驻波场中的振荡中心和有质动力逆转效应的存在也是有条件的,二者只有电子相对能量γ₀/a₀在一定取值范围内才可能存在.相对能量越小,电子能发生前向散射的入射驻波面越小,而低能电子更倾向于从波节透过.在偏振面内入射的电子在高强度驻波场中会发生非弹性散射,电子与场会发生高能量交换.