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基于“慢速激光“的高能离子加速方案,近期发表于PRL

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粒子加速器是一种利用电磁场加速带电粒子并使其获得高能量的仪器。传统加速器由于受射频击穿的限制,其加速梯度最高仅能达到100 MeV/m,而紧凑型激光加速器通过等离子体波作为加速媒介,理论上可实现高出三个数量级的加速梯度(>100 GeVm),有望取代传统的大型加速器。

最近,中国科学院理论物理研究所弓正副研究员及合作者提出了一种新型离子加速方案--利用速度可调的时空耦合光脉冲技术,通过控制激光包络的传播速度与离子的运动速度相匹配,实现对离子的同步、持续、高效加速。理论研究表明,采用一个焦点横向移动且强度为m”w/…的光场,可以在气体等离子体中将离子加速到每核子GeV的能量水平,这比当前激光离子加速器的能量记录(每核子100 MeV)至少高出-个数量级。

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