亚相对变相聚焦介电激光加速器
Payton Broaddus1, Thilo Egenolf2, Dylan S Black1
1Department of Electrical Engineering, Stanford University, 350 Serra Mall, Stanford, California 94305-9505, USA.
Physical review letters
|March 8, 2024
概括
我们开发了一个电子加速器,使用激光场来加速和限制. 这种介电激光加速器 (DLA) 在长距离上显示出显著的能量增长和强大的电子限制.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 工程 工程师 工程师 工程师
背景情况:
- 电子加速器对于科学研究和应用至关重要.
- 现有的加速器面临着尺寸,能源效率和光束控制方面的限制.
- 介电激光加速器 (DLA) 提供了使用光近场的有希望的替代方案.
研究的目的:
- 为了证明一种基于的DLA能够加速和限制电子.
- 为了研究在DLAs中交替相聚焦 (APF) 的有效性.
- 使用紧的DLA结构,在亚相对论电子中实现实质性的能量增益.
主要方法:
- 设计并测试了两个柱DLA结构,具有不同的加速度梯度 (35和50MeV/m).
- 使用脉冲前倾斜的激光束进行对称送.
- 嵌入了分数周期漂移部分,以修改用于交替聚焦力的同步相.
主要成果:
- 已证明的DLA具有相互作用长度高达708微米.
- 获得的能量增长高达23.7±1.07 keV FWHM,比起起始能量增加25%.
- 观察到强大的电子封闭,使长相互作用长度成为可能.
结论:
- 基于的DLAs可以有效地加速和限制长距离的电子.
- APF网格提供纵向加速和横向聚焦.
- 这项技术显示了在亚相对论电子加速中显著的能量增益的潜力.
