准直准单能靶面电子加速实验研究

摘要：

实验上使用大能量、亚ps激光脉冲大角度入射固体靶,获得了沿靶面方向定向传播、发散角仅有2°、峰值能量为3--4 MeV的准直、准单能电子束.实验发现激光对比度对靶面电子束的产生起到了至关重要的作用,最佳的对比度为5×10-6.在此最优化条件下,通过背向散射光谱分析发现,共振吸收激发的等离子体波加速可能是电子的主要加速机制.探针光阴影成像及等离子体自发光的精细结构显示,预脉冲与固体靶相互作用中产生了尺度100 μm左右的过临界密度预等离子体.这种等离子体的作用类似于等离子体反射镜,使得激光脉冲被限制在预等离子体区与靶面之间,因而最终造成了电子束沿靶面方向的导引.这种靶面电子束因其合适的能量范围、高度的准直性及沿靶面方向定向传播的特性有望在惯性约束聚变尤其是锥靶快点火中得到应用.

关键词：超短超强激光、等离子体、靶面电子加速

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资助基金：国家重点基础研究发展计划编号:2013CBA01501、科技部国家重大科学仪器设备开发专项编号:2012YQ120047、国家自然科学基金批准号:11334013,11121504和中国科学院重点资助项目

在线出版日期：2015-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：103-108