啁啾脈沖激光加速電子的相關(guān)研究.pdf

1、Studiesofelectronsaccelerationbychirpedlaserpulse啁啾脈沖激光加速電子的相關(guān)研究學(xué)生：吳新義指導(dǎo)教師：王平曉副教授聯(lián)系方式:摘要摘要作為一種相對(duì)簡(jiǎn)單的物理系統(tǒng)，真空激光加速這些年來(lái)得到了人們的很多關(guān)注。然而，在不受限制的自由空間傳播的激光場(chǎng)，由于它的周期性和大于光速的傳播相速度，電子與光場(chǎng)之間出現(xiàn)相滑移，從而使電子在加速和減速相之間震蕩難以獲得很大的凈能增益。實(shí)際上，光場(chǎng)加速的關(guān)鍵是打破真

2、空中加速和減速的對(duì)稱。不受約束的自由空間光場(chǎng)加速機(jī)制主要有兩種：有質(zhì)動(dòng)力加速機(jī)制和俘獲加速機(jī)制。近年來(lái)，有許多人研究采用隨時(shí)間變化的啁啾脈沖激光加速方案，他們發(fā)現(xiàn)啁啾脈沖激光確實(shí)能夠大大促進(jìn)加速效果。本論文首先對(duì)啁啾脈沖激光加速電子的機(jī)制進(jìn)行了研究。我們研究發(fā)現(xiàn)，雖然和CAS加速一樣啁嗽脈沖加速的主加速階段的電子被保持在加速相位相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，但是實(shí)現(xiàn)的機(jī)制不同：CAS是因?yàn)楣鈭?chǎng)存在一低相速度區(qū)而高速入射到這一區(qū)域的電子正好被加速俘獲進(jìn)入準(zhǔn)

3、同步主加速階段；啁啾脈沖加速的低速入射電子處于光場(chǎng)的高相速度區(qū)，但是啁啾光場(chǎng)頻率隨時(shí)空坐標(biāo)變化影響了光場(chǎng)相位變化規(guī)律，由于啁啾效應(yīng)使電子感受的相位存在一個(gè)緩變區(qū)，電子在這一區(qū)域因此可長(zhǎng)時(shí)間處于某一相位而被加速。我們還對(duì)啁啾系數(shù)、光束腰寬對(duì)加速的影響進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)啁啾脈沖激光對(duì)質(zhì)子的加速效果也比較好。對(duì)光場(chǎng)相速度的分析有利于我們深入理解啁啾脈沖激光加速電子的物理本質(zhì)。我們對(duì)線極化啁啾脈沖光場(chǎng)中加速的相速度特性進(jìn)行了研究。對(duì)線極化啁啾