《相对论强度激光与等离子体相互作用产生高强度阿秒相干X射线源的研究》

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随着超短脉冲激光技术的飞速发展,飞秒脉冲激光的聚焦强度已经进入了强相对论范畴,利用相对论强度的飞秒激光与等离子体相互作用产生高能电子束及高强度短脉冲非相干和相干的X射线辐射源是强场激光物理的一个重要研究方向。该项目主要开展了超强超短脉冲激光与固体靶以及气体喷流相互作用产生高能电子束及X射线辐射源的实验与理论研究。在利用高对比度的超短脉冲激光与固体表面等离子体波相互作用实验研究中,观测到可控制的准单能电子束的发射及其偏转效应。提出了激光驱动表面等离子体波锁相电子发射的两步模型,揭示了准单能电子束发射及其偏转效应的物理机制。提出了利用双脉冲对撞超薄电子层产生极紫外和阿秒X-射线脉冲的方案,可用于实现频率可调调谐的阿秒X射线源,并研究了载波相位对线偏振激光入射和圆偏振激光入射产生单个阿秒脉冲的影响。成功开展了飞秒百太瓦级激光驱动的尾波场电子加速实验研究。利用全光驱动双尾波场级联电子加速器方案,成功实现了电子注入与电子加速的两个基本物理过程的分离与控制,实验获得了能量近GeV的准单能电子束和187GV/m的加速梯度等研究成果。

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