飞秒相对论激光驱动粒子束的优化和辐射

项目名称： 飞秒相对论激光驱动粒子束的优化和辐射

项目编号： No.11374319

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张晓梅

作者单位： 中国科学院上海光学精密机械研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 飞秒相对论激光驱动产生的粒子束（电子和离子）在实际应用中对其性能如能量、能散度、产额、能量转换效率等都有较高要求。因此，在目前加速机制基础上，研究产生粒子束的各种优化方案是非常有意义的。另外，高性能电子加速的发展结合空泡内场环境为x射线的产生提供了条件。本项目主要研究：1）激光波长（频率）等参数对光压驱动质子（离子）加速的影响；2）超强激光驱动光压和空泡联合机制下，通过优化密度梯度实现质子（离子）注入加速；3）空泡机制下，通过调制激光相位实现粒子（包括电子和质子）更容易注入，获得更好的加速；4）被捕获或者外界注入的电子束在激光驱动形成的空泡内被加速到很高能量，同时在空泡内横向电场的作用下电子束betatron振荡的辐射特性；空泡加速获得的高能电子束斜入射到TNSA场中的辐射特性；5）空泡内电子在空泡场与斜入射的激光脉冲场共同作用下，入射激光变化对运动轨迹的调控，以及相应的辐射特性。

中文关键词： 粒子加速；涡旋光；高次谐波；尾波场；betatron辐射

英文摘要： High demand on energy, energy spread, production quantity, energy conversion efficiency, and other parameters, is stressed in practice for electron beam and ion beam generated by the relativistic femtosecond laser. So, it is meaningful to study the optimi

英文关键词： particle acceleration；vortex beam；high harmonics generation；wakefield；betatron radiation