场极化方向对强激光加速电子效应的影响

模拟研究了光场极化方向对自由电子与线偏振强激光束间发生净能量交换(非弹性散射及加速效应)的影响.研究结果表明,当光场强度0.1≤a₀≤1时(a₀=eE₀/m_ecω),电子在激光束上的散射呈现弱的非弹性效应,且与场的线偏振极化方向无关,表现为空间各向同性,与有质动力势模型的结果定性一致.而当a₀≥10时,电子与光场间的净能量交换不仅变得明显,而且依赖于电子入射方向与场极化面之间的夹角.当电子沿电场极     

第三讲 激光在真空中加速电子

文章简要回顾了真空中激光加速电子的研究进展，着重介绍了真空俘获加速电子的动力学特点和物理机制．出现俘获加速（capture and acceleration scenario，CAS）的经典物理机制是聚焦激光束的衍射效应导致光波沿俘获电子轨迹的有效相速度减慢，以致电子有可能被长时间俘获在加速相位中并从激光场获得足够多的能量．CAS出现需要的入射动量的相空间不小，而且在实验上可以达到．此外，最佳入射动能对激光强度并不敏感，在小角入射时大约在10—20MeV．研究发现，CAS出现需要的激光场强相当高，电子获得的能量在电子进入CAS通道时急剧上升．此外文章还介绍了有质动力加速模型的特点和机制、附加磁场的加速机制．     

封面故事

相速度是描述波动现象的一个重要物理量,它与方向有关但不是矢量,也不遵循矢量分解的原则．在绝大多数文献中所说的相速度也叫最小相速度,是指沿位相场梯度方向的相速度,即等相面行进速度．从波函数形式看,几率幅和相位是相互独立的．波函数所谓的统计几率只与它的振幅有关,而相速度一般是从位相项计算得到．简单的推导发现,稳态de Broglie波的相速度可以直接从其几率分布和势场分布得到,无须知道位相项的具体形式．或者说,de Broglie波的振幅不仅描述了几率分布,而且还描述了等相面行进速度即相速度分布．详见Chin．Sci．Bull．,2012,57：1494     

High-Order Temporal Corrected Fields of Ultra-Short Laser Pulses and Laser-Driven Acceleration

Up to third-order temporal correction in terms of a small dimensionless temporal parameter ε=1/（ωoto） （ω0=ck0 the central oscillatory frequency, to the pulse duration of half period）, the field expressions of ultra-short focused laser pulses are explicitly presented. To evaluate the correction efficacy, electric amplitudes of zeroth-order and higher-order corrected fields are compared for different pulse durations. Furthermore, electron interaction with ultra-short laser pulses is simulated using both the zeroth-order and higher-order corrected field equations. Our simulation results show that the third-order correction terms should be considered for investigating the interaction if the laser pulse duration decreases to a few optical periods.     

第三讲 激光在真空中加速电子

文章简要回顾了真空中激光加速电子的研究进展,着重介绍了真空俘获加速电子的动力学特点和物理机制.出现俘获加速(capture and acceleration scenario,CAS)的经典物理机制是聚焦激光束的衍射效应导致光波沿俘获电子轨迹的有效相速度减慢,以致电子有可能被长时间俘获在加速相位中并从激光场获得足够多的能量.CAS出现需要的入射动量的相空间不小,而且在实验上可以达到.此外,最佳入射动能对激光强度并不敏感,在小角入射时大约在10—20MeV.研究发现,CAS出现需要的激光场强相当高,电子获得的能量在电子进入CAS通道时急剧上升.此外文章还介绍了有质动力加速模型的特点和机制、附加磁场的加速机制.     

场极化方向对强激光加速电子效应的影响

模拟研究了光场极化方向对自由电子与线偏振强激光束间发生净能量交换(非弹性散射及加速效应)的影响.研究结果表明,当光场强度0.1a01时(a0＝eE0/mecω),电子在激光束上的散射呈现弱的非弹性效应,且与场的线偏振极化方向无关,表现为空间各向同性,与有质动力势模型的结果定性一致.而当a010时,电子与光场间的净能量交换不仅变得明显,而且依赖于电子入射方向与场极化面之间的夹角.当电子沿电场极化面入射时,净能量交换效应最显著,随着这一夹角的增大,这一效应逐渐减弱乃至消失.此时电子在强光束上的散射表现出明显的空间各向异性,有质动力势模型已完全不再适用.