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《第一講臺面型電子加速器_激光尾波場加速器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、激光加速粒子專題編者的話用激光加速帶電粒子這個設想早在激光發(fā)明的初期就已經提出來了.由于激光場是橫場,這個電場不能在激光傳播方向充分地加速帶電粒子.如果在波的傳播方向有一個強電場,同時這個波具有接近真空中光速的相速度,那么有可能直接用來加速電子至極高的能量.在等離子體中存在這樣的波,就是電子等離子體波.用電子等離子體波來加速電子的設想是在1979年由TajimaT和DawsonJM提出的.由于等離子體波的電場強度可以達到100GV/m,因此將具有一定初始能量的電子注入到等離子體波后,有可能把電子加速到很高的能量.隨后有很多實驗研究,基本證實
2、了存在這種加速機制.在十多年前,采用啁啾脈沖放大技術獲得超短強激光脈沖后,人們發(fā)現(xiàn)產生大振幅等離子體波變得更容易,實驗上獲得的加速電子能量也逐漸增大.早期實驗發(fā)現(xiàn)這些加速電子通常有很寬的能譜,不適合于實際應用.2004年,有3個實驗室獨立實現(xiàn)用等離子體波加速產生準單能的能量在100MeV左右的電子束,使得激光等離子體加速成為非常熱門的研究課題.產生超過GeV能量的電子束正是目前很多實驗室在嘗試的工作.在這個背景下,2006年8月7—11日,在中國科學院物理研究所舉辦了首屆“亞洲激光等離子體加速和輻射源暑期學?！?本次暑期學校邀請了來自美國、
3、歐洲、亞洲的在本領域15位科學家就這個領域的物理問題、研究進展、以及相關課題研究進行系列演講.這些科學家在這個領域都取得過重要成就(有關本次暑期學校的更多信息可以從下面網頁獲得:http://highfield.iphy.ac.cn/SummerSchool.htm).為了進一步讓更多的人了解這個領域的發(fā)展,我們邀請國內從事這個領域研究的有關專家撰寫4篇評述文章,系統(tǒng)介紹國內外在這個領域的研究進展.文章題目分別為:(1)臺面型電子加速器———激光尾波場加速器;(2)激光尾波場加速中的準單能電子束的產生;(3)激光在真空中加速電子;(4)超強
4、激光脈沖與等離子體相互作用中高能離子的產生.本期先刊登第一、二篇,下期刊登第三、四篇.希望通過這些文章介紹使讀者對激光加速粒子有一個較全面的認識.(中國科學院物理研究所盛政明)3第一講臺面型電子加速器———激光尾波場加速器?陳民盛政明馬燕云張杰(中國科學院物理研究所北京凝聚態(tài)物理國家實驗室北京100080)摘要近年來,隨著超短超強激光脈沖技術的發(fā)展,利用超短超強激光在等離子體中激發(fā)出的高強度尾波場來實現(xiàn)電子加速的方案也取得了巨大進展.相對于傳統(tǒng)的射頻腔加速器,這種新型的加速器由于以等離子體為介質,可以突破傳統(tǒng)加速器中加速梯度小于100MV/
5、m的限制,其加速梯度可以達到100GV/m.電子在這樣的加速場下,在厘米量級的距離內就可以獲得GeV的能量.隨著臺面型超短超強激光器的發(fā)展,新一代實用化的臺面型電子加速器有望在不遠的將來得以實現(xiàn).文章將從理論和實驗上對激光尾波場加速中的尾波激發(fā)、電子注入、距離延長三個方面加以介紹,同時給出國內在這些方面的一些研究進展.關鍵詞等離子體,激光尾波場,電子注入,電子加速,等離子體通道Atabletopaccelerator———thelaserwakefieldaccelerator?CHENMinSHENGZheng2MingMAYan2Yun
6、ZHANGJie(InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,BeijingNationalLaboratoryforCondensedMatterPhysics,Beijing100080,China)AbstractsWiththedevelopmentofchirpedpulsetechnologyinrecentyearssignificantprogresshasalsobeenachievedinlaserwakefieldaccelerators.Comparedwithtradit
7、ionalrf-cavityschemesitsaccelerationgradientristhreeordersofmagnitudelarger,ashighas100GeV/m.Undersuchconditionselectronscanbeacceleratedtoo23國家自然科學基金(批準號:10335020)、國家杰出青年科學基金(批準號:10425416)、國家高技術研究發(fā)展計劃和中國科學院知識創(chuàng)新工程資助項目2006-07-21收到初稿,2006-09-18收到修改稿?通訊聯(lián)系人.Email:zmsheng@aphy.
8、iphy.ac.cn·1016·http:PPwww.wuli.ac.cn物理?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishing
