极端光场驱动超短相干强X射线源产生

项目名称： 极端光场驱动超短相干强X射线源产生

项目编号： No.11374210

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： 盛政明

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 基于相对论激光等离子体产生的相干X射线源，与X射线自由电子激光相比具有产生的X射线脉宽更短、小型化等特点，有助于满足广泛的应用需求。但现有激光等离子体机制和方案中普遍存在的问题是转换效率偏低，特别是要产生在keV能段的相干辐射。本申请项目将主要研究两种方案来探索提高其转换效率，产生相干强X射线。其中之一是研究拍瓦（PW）级强激光与气体靶作用，通过气体的密度分布和激光脉冲控制等方式，控制激光尾波场中电子的注入。最终实现电子的同步注入，以形成超薄的高密度相对论电子层。利用该电子层来实现非线性汤姆逊散射，产生keV波段的高亮度相干辐射。另一种方案是通过拍瓦级强激光与具有一定结构（譬如光栅等）的固体薄膜靶作用，突破现有机制中高次谐波的效率按n^(-8/3)的幂指数下降的局限，显著提高keV量级的X射线相干辐射产生效率。

中文关键词： 激光尾场加速；电子注入；超快X射线辐射；高次谐波产生；

英文摘要： Compared to the X-ray free electron lasers, relativistic laser plasmas may provide coherent X-ray sources with shorter pulse duration in a table-top size, which is beneficial for broad applications. However, the general problems presenting in current sche

英文关键词： laser wakefield acceleration；electron injection；ultrafast X-rays；high harmonics generation；