长短脉冲联合驱动双层结构靶优化伽马射线的产生

摘要

在神光-Ⅱ升级及皮秒拍瓦激光装置上,开展了长短脉冲联合驱动双层结构靶优化伽马射线产生的实验研究.一束纳秒长脉冲激光预先烧蚀第一层碳氢薄膜靶,产生等离子体,经一定时间的自由膨胀后,形成较大尺度的低密度等离子体.第二束皮秒短脉冲激光与低密度等离子体相互作用,通过光场直接加速等非线性加速机制,将电子加速到相对论量级.相对论电子束经过传输后在第二层金转换靶上通过轫致辐射的方式产生伽马射线.该方案能够有效提升超强超短脉冲激光加速产生的相对论电子束流品质,获得能量更高、发散度更小的相对论电子束,进而有可能获得品质更高的伽马射线输出.