بهینه سازی شتاب الکترونیکی کنترل شده با لیزر

تعامل بین لیزرها و ماده در خط مقدم تحقیقات جدید در فیزیک بنیادی و همچنین شکل گیری پایه ای بالقوه برای نوآوری های جدید فناوری است. یکی از ابتکارات منجر به این تحقیق ، پروژه فیزیک هسته ای زیرساخت نور شدید (ELI-NP) است. در اینجا ، سیستم لیزر قدرتمند پروژه (HPLS) – قدرتمندترین لیزر جهان – فقط یکی از ابزارهای شتاب الکترونی با لیزر است ، Direct Laser Acceleration (DLA). در مقاله جدید منتشر شده در EPJ D، Etele Molnar ، ELI-NP ، بخارست و همكارانش به دنبال كليد حداكثر سود خالص انرژي هستند كه ويژگي هاي شتاب گيري الکترون در خلا caused ناشي از قدرتمندترين پالس هاي ليزر موجود را بررسي و بررسي مي كنند.

به طور خاص ، نویسندگان مقادیر مطلوب پرتوی لیزر را برای دستیابی به حداکثر انرژی الکترونیکی برای سطوح مختلف توان لیزر محاسبه می کنند. آنها مشاهده کردند که تنظیم برخی از جنبه های لیزر ، مانند سطح مقطع پرتو آن ، نقطه ای که پرتوی لیزر حداقل شعاع خود را دارد ، می تواند حداکثر شتاب الکترونها را در خلا برای لیزرهای قطبی و خطی و دایره ای افزایش دهد.

همانطور که انتظار می رفت ، مولنار و همکارانش دریافتند که انرژی خالص الکترون ها و در نتیجه شتاب آنها با افزایش قدرت لیزر لیزر با اشعه های متقاطع بهینه افزایش می یابد. در این مقاله به طور متوسط ​​یک افزایش انرژی در الکترونهای چند مگا الکترون ولت در تعاملات پالس کامل توصیف می شود ، با بالاترین انرژی الکترون تقریباً 160 مگا الکترون ولت. با این حال ، در موارد دیگر ، مانند فعل و انفعالات نیمه پالس ، نویسندگان می گویند که این دستاوردهای انرژی تقریباً یک مرتبه بزرگتر هستند – رسیدن به 1 GeV.

در مورد تحقیقات آینده ، این مقاله سایر رهنمودهای بالقوه را ارائه می دهد. به عنوان مثال ، محققان پیشنهاد می کنند مطالعه ای با تمرکز بر شتاب لیزر مستقیم با حالت های بالاتر Lager Gauss – پروفیل های پرتو متقارن مدور یا حفره هایی با حفره هایی که از نظر استوانه ای متقارن هستند – باید این مقاله را دنبال کند.