新看了篇有关DLA和LDFA在PPC通道中加速电子的文章,做一些简单记录。
DLA的特点:超短脉冲,聚焦好,轴向电场强,可以加速到相对论能量。而LDFA
轴向电场很弱,主要靠激发产生的等离子体波加速。
参考Salamin的文章,radially-polarized laser 的焦斑小于线偏振,需要对paraxial approximation 作进一步修正。文中给出了场分量的公式,可直接mathematica画图,不难发现随着衍射角增大,其轴向聚焦进一步加强,显然对电子加速更有利。
radially-polarized laser.png
之后文章中就三维PIC模拟结果进行讨论。
Fig1(本文未给出)中,展示了PPC作为波导对脉冲强度的保持起着重要作用。通过比较前后两个不同时刻真空和PPC中的脉冲强度,可发现PPC中的场强得到很好的保持,尤其是z分量更显著。
Fig2将脉冲强度增大两个量级,电子分布发生了明显变化。电子被有质动力从轴向排开,形成空穴。而比较重的阳离子则沿着脉冲前进。中间形成一个尾波场区域,被排开的电子在尾波场中重新得到加速,这样就获得了高能高密度电子,而且在图像上可明显看到这两种加速机制得到了明显的区分。同时,与线偏振光相比,径向偏振场的梯度更大(更陡),有质动力更大,从而有利于电子束形成。(线偏振的另一个缺点是bubble的不对称?)个人感觉这是文中最出彩的一张图。
Fig3显示稍后的时间里,DLA和LDFA又难以区分了。可以看到每个脉冲都能“抓到”一些电子。
最后Fig4 讨论了PPC长度和脉冲宽度等对电子产生效率的影响,最后有关重复率的那张图依然有点困惑,我估算其其模拟的重复时间比文中提供的重复率Khz的激光脉冲的间隔小了两三个量级,现实意义待商榷。
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