低能量激光脈沖可產(chǎn)生相對(duì)論電子束
據(jù)悉,研究人員首次證明了由低能、超短中紅外(MIR)激光脈沖驅(qū)動(dòng)的相對(duì)論電子。許多應(yīng)用都可以使用更低能量和更高重復(fù)率的加速光束,例如用于醫(yī)學(xué)、科學(xué)和安全等目的的快速掃描成像。 美國(guó)馬里蘭大學(xué)物理與電氣工程教授Howard Milchberg表示:“我們目前正在努力開(kāi)發(fā)緊湊、重復(fù)率高的激光加速器。也就是說(shuō)使用盡可能低的激光脈沖能量來(lái)產(chǎn)生相對(duì)論電子! 與以前的實(shí)驗(yàn)相比,本項(xiàng)目中使用的長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)波長(zhǎng)、低能飛秒激光脈沖能輕易接近所謂的“臨界密度”狀態(tài)。由于臨界密度與激光波長(zhǎng)的平方成反比變化,所以用于MIR激光脈沖的氣體靶比可見(jiàn)光和NIR中使用的氣體靶密度低100倍,這使得它們更加難以設(shè)計(jì)。 Milchberg指出:“當(dāng)幾毫焦耳飛秒的中紅外激光脈沖被彎曲的鏡子聚焦成氫氣射流 - 從噴嘴噴出的氫氣流 - 則從射流的另一側(cè)射出相對(duì)論電子的準(zhǔn)直脈沖。然而,除非激光器實(shí)現(xiàn)非常高的強(qiáng)度,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于通過(guò)使用曲面鏡聚焦可實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度,上述情況才會(huì)發(fā)生。它通過(guò)電離氫氣中的相對(duì)自動(dòng)聚焦來(lái)實(shí)現(xiàn),從而使其縮套到比其焦點(diǎn)小得多的尺寸! |