激光加工

激光可替代同步加速器用于加速電子？

2017-08-07 來源：OFweek激光網(wǎng) 評論：0

摘要： 粒子加速不再需要數(shù)公里尺寸的加速器了。通過利用激光技術(shù)，粒子加速可在幾厘米尺寸內(nèi)進行。新型激光尾波場（LWFA）技術(shù)利用單個激光

粒子加速不再需要數(shù)公里尺寸的加速器了。通過利用激光技術(shù)，粒子加速可在幾厘米尺寸內(nèi)進行。新型激光尾波場（LWFA）技術(shù)利用單個激光脈沖可將電子束加速至大型設(shè)備所達(dá)到的能量水平。由牛津大學(xué)Simon Hooker領(lǐng)導(dǎo)的團隊，演示了一種改進型LWFA技術(shù)，利用激光脈沖陣列，而不是單一脈沖。這種多脈沖組合有望每秒加速千倍的電子束，相對于單脈沖方式而言，從而擴大應(yīng)用的可能性。

利用LWFA技術(shù)，短而強的激光脈沖可構(gòu)建等離子體密度波。電子就是利用這樣的波獲得能量，正如沖浪者從海洋波浪中獲得能量一樣。激光具有充足的能量來驅(qū)動這一過程，但是每秒只能進行幾次。最新的研究表明，低能量激光脈沖陣列可以形成密度波，從而實現(xiàn)連續(xù)加速。這樣的脈沖陣列可由數(shù)千赫茲頻率產(chǎn)生。Hooker和他的團隊已經(jīng)首次通過實驗驗證了該過程。

通過阿普爾頓實驗室的高功率激光裝置，該團隊重新配置了激光器發(fā)射出間隔100飛秒的激光脈沖陣列。將其注入等離子體，研究團隊獲得了等離子波。雖然在此次實驗中并未驗證等離子體波加速電子。但是，研究人員預(yù)計優(yōu)化的激光器，當(dāng)重復(fù)頻率達(dá)到千赫茲時，產(chǎn)生的電子束將獲得同步加速器所提供的能量。

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