Lasing de electrones libres con acelerador de campo de vigilia de plasma impulsado por haz compacto

Área de la Ciencia:

• Física del plasma
• Física del acelerador
• Ciencia del láser

Sus antecedentes:

• Los aceleradores convencionales son grandes y costosos.
• Los aceleradores basados en plasma ofrecen una aceleración compacta y de alto campo.
• Los láseres de electrones libres (FEL) requieren haces de electrones de alta calidad para la investigación avanzada.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar el láser FEL utilizando un acelerador de plasma compacto.
• Para caracterizar la calidad de los haces de electrones acelerados por plasma.
• Permitir el desarrollo de instalaciones FEL compactas de próxima generación.

Principales métodos:

• Utilizó un acelerador de plasma impulsado por un haz de partículas de 3 cm.
• Realizó una caracterización completa del espacio de fase en seis dimensiones de los haces de electrones.
• Se ha observado una radiación infrarroja amplificada en seis onduladores.

Principales resultados:

• Logrado el FEL con un acelerador de plasma compacto.
• Produjo haces de electrones de alta calidad comparables a los aceleradores de última generación.
• Se ha demostrado un crecimiento exponencial de la intensidad de la radiación infrarroja.

Conclusiones:

• Este experimento de prueba de principio es un hito para los aceleradores basados en plasma.
• Los aceleradores de plasma compactos pueden conducir las FEL.
• Permite el desarrollo de instalaciones compactas de próxima generación orientadas al usuario.