激光触发的特拉赫兹辐射来自接近临界密度的目标
V Yu Bychenkov1, A V Brantov1, M G Lobok1
1Dukhov Research Institute, P. N. Lebedev Physics Institute, Russian Academy of Science, Leninskii Prospect 53, Moscow 119991, Russia and Center for Fundamental and Applied Research, Moscow 127055, Russia.
Physical review. E
|February 7, 2025
概括
秒激光脉冲在等离子体中的相对主义自我捕获最大化了电子加速和太赫兹辐射. 优化的激光目标匹配产生了超过100mJ的近极单极太赫兹脉冲.
科学领域:
- 等离子体物理学的物理学
- 激光与等离子体相互作用
- 太赫兹科学 太赫兹科学
背景情况:
- 与等离子体相互作用的五秒激光脉冲可以加速电子.
- 太赫兹 (THz) 辐射生成对于各种应用至关重要.
- 相对主义自我陷 (RST) 是一种激光与等离子体相互作用的模式.
研究的目的:
- 在相对主义的自我捕捉模式下,研究使用秒激光脉冲在太赫兹范围内产生连贯过渡辐射的过程.
- 为了最大限度地提高加速电子的总电荷和激光到电子的转换率.
- 为了将RST模式与THz脉冲生成的标准激光等离子点进行比较.
主要方法:
- 采用了三维粒子在细胞中的模拟.
- 模拟模拟了近临界密度等离子体中的femtosecond激光脉冲传播.
- 分析了电子从目标 (低密度或薄薄) 逃逸的动态.
主要成果:
- RST 模式显著增强了电子加速和激光到电子转换.
- 几乎单极的太赫兹脉冲,其能量超过100mJ,由具有优化激光目标匹配的2J激光脉冲产生.
- 对于THz生成,RST模式显示出相对于标准片目标与前等离子体的优势.
结论:
- 在 RST 模式下进行 femtosecond 激光脉冲传播,对于产生高能太赫兹辐射非常有效.
- 在RST模式下优化了激光目标配置,使得效率高的太赫兹脉冲产生.
- 与传统技术相比,RST方法为太赫兹生成提供了一种优越的方法.
