Electron self-injection for the acceleration in laser-pulse-wakes in the presence of a `strong' external magnetic field
外加强度为B~ 10 T的静磁场，在一个波周期的最大密度斜坡附近改变电子运动，可导致激光尾流破波。数值模拟结果表明，这可以改变激光尾流场中电子自注入的共振特性，通过适当选择磁场强度可以控制激光尾流加速阶段的总电荷量.
2012-02-17 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Direct acceleration of an electron in infinite vacuum by a pulsed radially-polarized laser beam
研究了无限大真空中自由电子沿脉冲径向偏振激光束轴向的直接加速。我们发现，从激光脉冲到电子的净能量转移是最大的最紧密的聚焦。我们表明，一个电子最初以相对论速度移动的净能量增益可能超过一半以上的能量转移的理论极限，这是不可能的，与一个最初固定的电子在参数空间研究。我们确定和分析的最大能量增益的功率缩放，扩展我们的研究，包括一个相对未开发的制度的低功率，并揭示了实质性的加速已经是可能的，而不使用拍瓦峰值功率激光技术。
2013-11-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Modelling of pulse train generation for resonant laser wakefield acceleration using a delay mask
提出了一种适用于共振多脉冲电离注入的由单个高能超短脉冲产生训练脉冲串的新方法。该方法基于脉冲的不同横向部分被“掩模”延迟，该掩模被分成具有不同厚度的同心区域，以便传递多个激光脉冲。掩模被放置在最后一个聚焦抛物线之前。掩模中间的一个孔允许原始脉冲的一部分通过以驱动电子注入。本文提出了一个完整的数值模拟这种计划。特别是，我们讨论了从掩模出现的脉冲的空间和时间分布，以及它们如何与每个部分的半径和厚度相关。
2018-02-02 physics.acc-ph physics.plasm-ph
A Threshold for Laser-Driven Linear Particle Acceleration in Unbounded Vacuum
我们假设，只有当加速场能够使粒子在相互作用期间在其初始静止坐标系中达到相对论能量时，无限真空中的带电粒子才能被传播电磁波的电场中的线性力实质上加速。因此，我们推导出一个一般公式的加速阈值的计划，并支持我们的结论与数值模拟的结果在很宽的参数范围内，不同种类的脉冲激光束。
2013-11-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Femtosecond 240-keV electron pulses from direct laser acceleration in a low-density gas
我们提出了一个简单的激光驱动的电子加速方案的基础上紧密聚焦的径向偏振激光脉冲的飞秒电子束团的生产与能量在几百keV的范围。在该方法中，电子在激光脉冲的纵向电场分量的作用下在聚焦体积中向前加速。三维测试粒子和粒子在细胞模拟显示的可行性，产生良好的准直电子束的能量扩散为5%，持续时间的顺序为1 fs。这些结果为超快电子衍射实验中前所未有的时间分辨率提供了一条途径。
2013-12-09 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Charge separation by standing waves of strongly focused single-cycle terahertz pulses for particle acceleration
本文提出并数值研究了一种利用反向传播太赫兹脉冲驻波分离等离子体电荷，通过库仑爆炸加速离子至亚MeV能量的新方案，适用于超短脉冲中子源。
2025-01-27 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Directed Coulomb explosion effect on proton acceleration by an intense laser pulse from a double-layer target
我们用100太瓦的激光脉冲照射双层靶来研究离子加速。它示出的分析和三维粒子在细胞中的模拟，更高的能量的质子是通过使用具有高的电荷质量比的双层靶的第一层中的材料获得的，因为在这样的材料中发生强烈的库仑爆炸。结果，质子在更长的时间内保持加速。使用最佳条件的目标，它表明，高能量和高质量的质子可以产生。
2011-03-02 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Prompt acceleration of the $μ^+$ beam in a donut wakefield driven by a shaped Laguerre-Gaussian laser pulse
最近的反常磁矩实验数据有力地表明了标准模型之外新物理的存在。高能$μ^+$束是中微子工厂、未来μ子对撞机和$μ$ SR（自旋旋转、共振和弛豫）技术的潜在选择。提出了一种在成形拉盖尔-高斯（LG）激光脉冲驱动下环形尾场中对$μ^+$光束的瞬时加速方案。圆环尾场的前向部分可以有效地加速和聚焦正粒子束。LG激光器由近临界密度等离子体成形。整形后的LG激光器上升时间短，加速场大。由整形LG激光脉冲驱动的加速场是由正常LG激光脉冲驱动的加速场的6倍。模拟结果表明，在几皮秒的时间内，$ μ^+$束团可以从$200\mathrm{MeV}$加速到2GeV，并且$μ^+$束团的横向尺寸也从初始的$ω_0=5μm$聚焦到$ω=1μm$.
2021-05-05 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Super-Heavy Ions Acceleration Driven by Ultrashort Laser Pulses at Ultrahigh Intensity
利用超短脉冲（几十飞秒）激光从等离子体中加速超重离子（SHIs）是一个极具挑战性的课题，有待于突破。电离过程的检测和控制以及最佳加速方案的采用是高能SHIs产生的关键。在这里，我们报告的实验结果产生的深度电离的超重离子（金）与前所未有的能量为1.2 GeV，利用超短激光脉冲（22 fs）在10^22 W/cm 2的强度。提出了一种新的自校准诊断方法，用于测量Au离子的绝对能谱和电荷态分布。由2D粒子模拟支持的测量的电荷态分布作为检查与SHI加速相关的电离动力学的额外工具，揭示了激光强度是在脉冲持续时间内加速Au离子的关键参数。双层靶的使用在不牺牲加速场强度的情况下延长了加速时间，这对高能超重离子的产生非常有利。
2021-04-15 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Laser wakefield acceleration driven by few-cycle laser pulses in overdense plasmas
我们测量了相对论范围内超短激光脉冲与固体密度等离子体相互作用中高能电子的发射。我们检测到的电子束，只出现了几个周期的脉冲（< 10 fs）和大等离子体尺度长度（$L > λ_0$）。数值模拟，与实验一致，揭示了这些电子被加速的激光尾流场。在等离子体的近临界密度区，几个周期的激光脉冲确实共振激发了等离子体波。然后电子通过电离注入等离子体波并加速到相对论能量。这项研究提供了一个前所未有的洞察物理发生在几个周期的制度。
2018-06-01 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Electrons with Anomalous Energy Generated in Vacuum Diodes with Different Pulse Duration
Institute of High Current Electronics（高电流电子研究所）
该研究通过实验和AI逆问题求解方法，证实真空二极管仅在纳秒或亚纳秒电压脉冲下产生高达25%的异常能量电子，且轫致辐射光电吸收无法显著产生此类电子。
2026-09-29 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Vacuum laser acceleration of super-ponderomotive electrons using relativistic transparency injection
强激光可以在短距离内将电子加速到非常高的能量。这种紧凑型加速器有几个潜在的应用，包括快速点火，高能物理和射线照相。在激光加速电子的各种方案中，真空激光加速电子具有超高的加速梯度和非常简单的优点。然而它的实现一直很困难，因为将自由电子注入快速振荡的激光场中并不是小事。在这里，我们证明了自由电子注入和随后的真空激光加速电子高达20兆电子伏使用相对论透明效应。当高对比度强激光驱动薄固体箔时，来自致密不透明等离子体的电子首先被固体箔前面的激光驻波加速到近光速，随后随着不透明等离子体变得相对论透明而注入透射激光场中。可以通过操纵激光偏振、入射角和时间脉冲成形来进一步优化电子注入/加速。我们的研究结果也揭示了基本的相对论透明过程，对于产生次级粒子和光源至关重要。
2021-10-26 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Enhanced collimated GeV monoenergetic ion acceleration from a shaped foil target irradiated by a circularly polarized laser pulse
采用多维粒子模拟方法，研究了1022 W/cm ^2圆偏振激光脉冲辐照下金属箔的离子加速过程。当箔最初在横向方向上成形以匹配激光强度分布时，与通常的平坦靶相比，靶的中心部分可以均匀加速更长的时间。有效地抑制了靶变形和不期望的等离子体加热。加速离子束的最终能谱得到显著改善。准直GeV准单能离子束携带多达18%的激光能量的观察在多维模拟。辐射阻尼效应也检查在模拟中。
2009-03-20 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Dual-pulse micronozzle acceleration of sub-GeV-class protons
Institute of Laser Engineering, Osaka University（大阪大学激光工程研究所）
该研究提出双脉冲微喷嘴加速方案，通过延迟调谐同步窗口实现激光驱动质子锁相加速，减轻能量与效率权衡。模拟表明改进源于时间同步和几何限制，确立了锁相加速为紧凑型、高产亚GeV质子驱动器的实用设计原则。
2026-07-16 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Electron acceleration by coherent laser pulse echelons in periodic plasma structures
我们考虑了一种可能性，使用一个梯队的相互相干的激光脉冲产生的新兴的CAN（相干放大网络）技术的直接粒子加速周期性等离子体结构。等离子体结构仅在Single Shot中存活。然而，由于它的简单性和预计非常低的生产成本，该结构可以在每一个千赫重复率的激光发射中被替换。我们讨论共振和自由流配置。共振等离子体结构可以捕获较长激光脉冲的能量，但限于约10^{14}\{ \rm W/cm^{2}}的中等激光强度，并且对结构质量非常敏感。自由流配置可以在高于10^{18}\，{ \rm W/cm^{2}}的激光强度下存活数十飞秒，使得远高于{ \rm TeV/m}的持续加速速率是可行的。在我们的完全电磁相对论粒子在细胞（PIC）模拟中，我们显示了一个测试电子聚束增益高达120\，{ \rm GeV}的距离为5.3\，{ \rm cm}。
2013-06-27 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Backward-Propagating MeV Electrons in Ultra-Intense Laser Interactions: Standing Wave Acceleration and Coupling to the Reflected Laser Pulse
在空军研究实验室的一项实验中，由聚焦在连续水射流上的强（$\sim10^{18}$ W/cm $^2$）、$\sim$ 40 fs激光脉冲的{ \it反射}以kHz重复率产生激光加速电子束。本文采用粒子模拟方法研究了激光-靶相互作用过程中电子加速的物理机制。我们发现由入射和反射激光的重叠产生的驻波图案是特别重要的，因为这种驻波可以将电子“注入”到反射激光脉冲中，在那里电子被进一步加速。我们确定了两个制度的驻波加速：一个高度相对论的情况下（$a_0~\geq~1$），和一个适度的相对论的情况下（$a_0~\sim~0.5$），其操作在一个较大的分数的激光周期。在以前的研究中，其他小组已经研究了高度相对论性的情况，因为它在向前发射电子方面很有用。我们通过调查电子加速在{ \it镜面（背反射）方向}和在很宽的范围内的强度（$10^{17}-10^{19}$ W cm $^{-2}$）。
2015-01-22 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Start-to-end simulations of non-relativistic electron acceleration along reflective grating structure by front-tilted laser pulse
National Science Center Kharkiv Institute of Physics and Technology（国家科学中心哈尔科夫物理技术研究所）
本研究通过端到端模拟，发现使用反射或透射衍射光栅形成前倾飞秒激光脉冲，可显著提高非相对论电子沿反射光栅结构的加速效率，其中反射光栅效果更优。
2026-10-08 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Overcoming the dephasing limit in multiple-pulse laser wakefield acceleration
激光驱动等离子体尾场加速中的电场比传统的射频腔高几个数量级，但能量增益受到超相对论电子聚束和尾场之间的移相的限制，尾场以激光群速度传播。我们提出了一种方法来克服这个限制在一个单一的等离子体阶段。通过调制密度分布，可以在飞行中控制激光脉冲训练后尾流场的幅度。这产生了一系列的共振激光等离子体加速器部分和非共振漂移部分，在这些部分内尾场消失，电子重新相位。一个二维的粒子在细胞模拟与四个2.5TW激光脉冲产生50MeV的电子能量增益，四倍，从均匀的等离子体。虽然激光红移防止操作在井喷制度，该技术提供了增加的能量增益的加速器限制到线性制度的可用激光功率。这对于能够以高重复率操作的激光等离子体X射线源特别相关，这是高度追求的。
2020-01-24 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Polarization control of electron injection and acceleration in the plasma by a self steepening laser pulse
我们描述了两个注入机制的背景电子到一个不断发展的等离子体气泡背后的强激光脉冲之间的相互作用：一个是由于整体气泡膨胀，另一个是由于其周期性波动。当强激光脉冲在等离子体中传播形成冲击波时，这两种机制同时发生。等离子体泡沿激光传播路径的周期性波动可以抑制或协同由于气泡膨胀的电子注入。研究表明，自陡激光脉冲诱导的载波包络相位（CEP）控制的等离子体泡起伏产生了一种独特的电子注入器：膨胀相位控制的起伏泡（EPUB）。由EPUB注入的电子束团的纵向结构可以通过激光偏振和功率来控制，从而产生具有超短（飞秒尺度）时间结构的高电荷（多个纳米库仑）高电流（数十千安培）电子束。分析了EPUB产生的高能电子感应加速器辐射的一个很有前途的应用，它具有偏振和CEP控制的能谱和角分布。
2022-10-09 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Radiation pressure acceleration of high-quality ion beams using ultrashort laser pulses
产生紧凑的高能离子束是强激光与物质相互作用最有前途的应用之一，但束流光谱质量的控制仍然是一个突出的挑战。我们表明，在辐射压力加速薄的固体目标的电子加热的发病是由在前表面的瑞利-泰勒样不稳定性的增长，必须加以控制，以产生高光谱质量的光帆制度的离子束。的不稳定性的增长率施加的激光脉冲的持续时间和强度的上限，以实现高光谱光束质量，我们证明，在此最佳制度下，每个核子的最大峰值离子束能量是独立的目标密度，成分，和激光能量（横向光斑尺寸）。我们的预测验证了二维和三维粒子细胞模拟，这表明，最近和即将到来的实验设施，使用超短（$\lesssim 25$ fs）激光脉冲，它是可能的生产$100 - 300$兆电子伏的质子束与$\sim 30\%$能量扩散和高的激光到质子的能量转换效率。
2022-06-17 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Electron acceleration in vacuum by ultrashort and tightly focused radially polarized laser pulses
利用麦克斯韦方程组的精确封闭解，研究了径向偏振激光束在非傍轴超短脉冲场中驱动电子加速的问题。除了允许更高的能量增益之外，这种束可以产生同步的反向传播电子束。
2012-12-18 physics.acc-ph physics.optics
Electron acceleration driven by ultrashort and nonparaxial radially polarized laser pulses
利用麦克斯韦方程组的精确闭合解，研究了超短非傍轴径向偏振激光脉冲驱动下真空中电子的加速问题。我们表明，阈值功率以上，显着的加速发生大大降低，通过使用更紧密的重点。此外，由紧密聚焦的单周期激光脉冲加速的电子可以达到理论能量增益极限的80%左右，大约是以前报道的几个周期的傍轴脉冲的两倍。我们的研究结果表明，电子在真空中的直接加速是目前激光技术所能达到的。
2012-04-25 physics.acc-ph physics.optics
Enabling pulse compression and proton acceleration in a modular ICF driver for nuclear and particle physics applications
在集体激光-等离子体相互作用中存在有效的离子加速机制，这为结合惯性约束核聚变和中子源项目开发高能物理设施提供了可能性。在本文中，我们表明，脉冲压缩的要求，使操作这些加速机制不属于与目前的高重复率ICF驱动器的技术相矛盾。特别是，我们明确地讨论了一种解决方案，利用光学参量啁啾脉冲放大和激光器的内在模块性，旨在ICF。
2005-12-07 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
Plasmonic Meta-Surface for Efficient Ultra-Short Pulse Laser-Driven Particle Acceleration
提出并分析了一种基于等离子体纳米天线的激光驱动粒子加速器。该概念利用纳米天线对电场的增强和定位来最大化加速度梯度并克服潜在的金属损失。该结构被优化用于使用在800 nm处工作的飞秒激光源加速相对论粒子，并且被示出为支持超短激光脉冲的带宽（高达16 fsec），同时提供可能达到11.6GV/m的高加速梯度。
2014-09-23 physics.acc-ph physics.optics
Quasi-monoenergetic Deuteron Acceleration via Boosted Coulomb Explosion by Reflected Picosecond Laser Pulse
National Institutes for Quantum Science and Technology (QST)（量子科学技术研究开发机构）；The University of Osaka（大阪大学）
提出一种由驻波引发的增强库仑爆炸机制，利用预脉冲形成的预膨胀等离子体与反射激光脉冲干涉，实现持续皮秒量级的高强度库仑场，实验上产生高达50 MeV的准单能氘核。
2025-12-10 hep-ex physics.acc-ph physics.plasm-ph
Acceleration of relativistic beams using laser-generated terahertz pulses
由激光产生的太赫兹（THz）脉冲驱动的电介质结构可能是克服传统粒子加速器的技术限制的关键，并且随着最近低能（低于100 keV）电子束的加速、压缩和拖尾的实验演示，在相对论束能量下的操作现在对于实现THz驱动结构的全部潜力至关重要。我们提出了第一个太赫兹驱动的相对论35 MeV电子束团的线性加速，利用共线激励的介质内衬波导驱动的纵向电场分量的偏振定制，窄带太赫兹脉冲。我们的研究结果为相对论电子束的前所未有的控制铺平了道路，为超快电子衍射提供聚束压缩，为聚束诊断提供能量操纵，并最终为紧凑的太赫兹驱动的粒子加速提供高场梯度。
2019-08-12 physics.acc-ph
Feasibility of electron cyclotron autoresonance acceleration by a short terahertz pulse
提出了一种利用太赫兹辐射和现有磁场的真空自共振电子加速器方案。基于数值模拟，参数值，这可能使该计划的实验可行，确定和讨论。
2015-04-04 physics.acc-ph physics.optics
Laser Ion Acceleration Scaling Laws Seen in Muti-Parametric PIC Simulations
采用多参数粒子模拟方法研究了强度为$I = 10^{20} - 10^{22} $ W/cm $^2\times(μ$ m $/λ)^2$的激光脉冲对双层靶离子的加速作用。对于具有宽范围的厚度$l$和密度$n_e$的靶，在给定强度下，最高离子能量增益出现在靶$σ= n_e l$的某个{ \it临界深度}处，其与强度的平方根成比例。在薄靶和最佳激光脉冲持续时间的情况下，离子最大能量与激光脉冲功率的平方根成比例。当激光场的辐射压力成为主导时，离子最大能量变得与激光脉冲能量成比例。
2005-10-21 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Two-Color-Laser-Driven Direct Electron Acceleration in Infinite Vacuum
我们提出了一个直接的电子加速方案，使用双色脉冲径向偏振激光束。双色方案实现了超过90%的理论能量增益限制的电子加速，超过两倍的是什么是可能的一个相同的总能量和脉冲持续时间的单色脉冲束。该方案成功地利用古伊相移，只有当电子进入其有效的最后加速周期时，才能引起有利于加速的场干涉。讨论了优化条件和功率缩放特性。
2013-11-22 physics.acc-ph physics.optics
Generation and Characterization of Attosecond Micro-Bunched Electron Pulse Trains via Dielectric Laser Acceleration
介质激光加速是一种利用飞秒激光脉冲对纳米光子结构中的电子进行加速和控制的多功能方案。我们在这里演示了一个训练的电子脉冲的产生与个人的脉冲持续时间一样短的$270\pm80$阿秒（FWHM），以间接的方式测量，基于两个后续的电介质激光相互作用区域连接的自由空间电子漂移部分，所有在一个单一的光子芯片。在第一相互作用区域（调制器）中，能量调制被印在电子脉冲上。在自由传播过程中，这种能量调制演变成电荷密度调制，我们在第二个相互作用区域（分析器）进行探测。这些结果将导致探测物质超快动力学的新方法，并且对于未来光子芯片上基于激光的粒子加速器至关重要。
2019-10-31 physics.acc-ph physics.optics
Multi-MeV electron acceleration by sub-terawatt laser pulses
我们证明了激光等离子体加速高电荷电子束的~10兆电子伏的规模，使用超短激光脉冲与小能量为10毫焦耳。这一结果是通过极密集和稀薄的氢气射流实现的。总电荷高达~0.5 nC的测量能量>1 MeV。加速与相对论自聚焦激光丝的存在相关，伴随着强烈的相干宽带闪光，与波破碎相关，其可以在亚飞秒带宽内辐射超过3%的激光能量，与半周期光发射一致。我们的研究结果使真正便携式应用的激光驱动的加速，如低剂量射线照相，超快探测的物质，和同位素生产。
2015-06-09 physics.acc-ph physics.optics
MeV femtosecond electron pulses from direct-field acceleration in low density atomic gases
使用三维粒子模拟，我们表明，几兆电子可以产生紧密聚焦的几个周期的径向偏振激光脉冲在低密度的原子气体。特别是，它被观察到，对于几个TW激光功率需要达到相对论电子能量，纵向阿秒微聚束自然发生，导致飞秒结构与高对比度阿秒密度调制。三维粒子模拟表明，在相对论制度的领先脉冲，这些阿秒子结构的生存传播超过扩展的距离，这表明它可以被传递到一个遥远的目标，与适当设计的传输光束线的帮助。
2015-10-26 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.optics
Temporary Acceleration of Electrons While Inside an Intense Electromagnetic Pulse
如果一个自由电子被一个强电磁波所超越，它可以暂时获得相当大的能量。原则上，如果在强激光束的存在下发生电子-电子、电子-正电子和电子-光子相互作用，该过程将允许大幅度增强这些相互作用的质心能量。实际的考虑严重限制了这个概念在当代激光入射到相对论电子上的实用性。一个更容易获得的实验室现象是通过强激光束入射到气体上产生电子-正电子。天体物理学起源的强电磁脉冲可以通过暂时加速的电子的韧致辐射导致非常高能的光子。
2000-03-24 physics.acc-ph
Simulation Prediction and Experiment Setup of Vacuum Laser Acceleration at Brookhaven National Lab-Accelerator Test Facility
介绍了美国加州大学洛杉矶分校、复旦大学和美国国家实验室合作开展的真空激光加速器（VLA）第一阶段预实验计划和预测。这个第一阶段的实验是一个原理证明，以支持我们以前发布的新颖的VLA理论。模拟结果表明，在ATF现有的实验条件下，初始能量为15MeV的电子束可以从强流CO2激光束中获得净能量增益。利用ATF束线诊断系统可以观察到电子束能散的差异。而且这种能量扩展效应随着激光强度的增加而增强。该方案已得到ATF委员会的批准，下一步将进行实验。
2011-09-30 physics.acc-ph
Coherent radiation reaction effects in laser-vacuum acceleration of electron bunches
分析了相干增强辐射反应对亚波长电子束团与强激光相互作用中运动的影响。辐射反作用力表现为激光束方向上的辐射压力，与垂直方向上的粘性力相结合。由于电子束团的库仑膨胀，相干辐射反应效应只发生在束团小于波长的初始阶段。结果表明，这个初始阶段可以有可观察到的效果上的束的轨迹。通过将系统缩放到更大的聚束电荷，这些效应可以增加到这样的程度，即它们可以抑制通常在有质动力加速方案中发现的径向不稳定性，从而使激光真空电子聚束加速到GeV能量的全部潜力成为可能。
2010-04-04 physics.acc-ph physics.atm-clus physics.class-ph
On the importance of frequency-dependent beam parameters for vacuum acceleration with few-cycle radially-polarized laser beams
紧聚焦的超短径向偏振激光束具有很大的纵向场，这为真空中粒子的直接加速和操纵提供了强大的动力。这些光束的宽带性质意味着传播和聚焦的色彩特性是重要的考虑因素。我们通过单粒子模拟表明，使用正确的频率相关的光束参数是必要的，特别是当脉冲持续时间减少到几个周期的制度。不同的空间-光谱振幅分布的结果表明，根据形状的最终加速电子能量的急剧增加或减少，激励适当的表征和潜在的优化路线。
2019-12-09 physics.acc-ph physics.optics
Electromagnetic acceleration of electrically charged bodies
带电体的加速是通过经由电脉冲的螺旋结构运行的电场来实现的。被加速的粒子具有圆柱形状，圆柱直径为2毫米，圆锥部分的长度为13毫米，总长度为300毫米。气缸的预加速高达每秒1公里的速度是由气体动力学执行的。电压幅值为2兆伏、功率为300兆瓦的脉冲与注入到其上的棒同步进入螺旋波导，棒在行进脉冲的作用下沿纵向被加速到每秒6公里的有限速度，长度为300米。
2014-02-13 physics.acc-ph
Analytical and Numerical Studies of Dark Current in Radiofrequency Structures for Short-Pulse High-Gradient Acceleration
本文通过解析和数值模拟研究短脉冲射频结构中暗电流动态，揭示短脉冲技术在提升高梯度加速性能和减少击穿敏感性方面的优势。
2025-11-11 physics.acc-ph
Development of a high-efficiency pulsed slow positron beam for measurements with orthopositronium in vacuum
我们研制了一种用于真空中正电子素实验的高效率脉冲慢正电子束。新的脉冲方案是基于一个双间隙同轴聚束器由适当形状的RF脉冲供电。在两个间隙中的正电子速度的调制用于调整它们到目标的飞行时间。该脉冲方案允许在聚束过程中最小化非线性像差，并且有效地将初始脉冲持续时间范围从300至50 ns的正电子脉冲分别压缩成2.3至0.4 ns宽度的聚束，重复周期为1 mks。实现的压缩比是~100，这是一个因素5优于以前获得的慢正电子束的基础上一个单一的聚束器。对慢化正电子的单能化程度和波形产生的精度提出了要求。讨论了脉冲正电子束在薄膜测量中的可能应用。
2005-11-07 physics.acc-ph
Influence of longitudinal chromatism on vacuum acceleration by intense radially polarized laser beams
我们报告与单粒子模拟的纵向色差，一种常见的时空耦合在超短激光脉冲，可以有一个显着的影响，通过高功率，紧聚焦径向偏振激光束的电子的纵向加速。这种效果可能是有利的，并且当与小的时间啁啾值组合时甚至更有利。然而，当纵向色差的幅度和符号不理想时，即使在非常小的幅度下，该效果也可以是高度破坏性的。这激发了驱动激光脉冲的表征和理解，并进一步研究类似的低阶时空耦合对这种加速的影响。
2019-06-17 physics.acc-ph physics.optics
Dynamic control of laser driven electron acceleration in a photonic structure using programmable optical pulses
本研究利用液晶掩模编程红外激光脉冲并结合脉冲前沿倾斜，实现对光子结构激光加速器的动态控制，可实时调谐束流并校正缺陷，最终实现0.55 MeV的能量增益。
2025-09-09 physics.acc-ph physics.optics
Particle acceleration in sub-cycle optical cells
光斑尺寸小于其波长的一半（$w_0 < λ/2$）的单个激光脉冲可以向超相对论粒子提供净能量增益。在本文中，我们讨论的光学细胞组成的$N$子周期脉冲的传播方向垂直于电子运动的性质。我们表明，由细胞产生的能量增益是成比例的$N$和它是相当大的，甚至为$\mathcal{O}(1\mathrm{~TW})$脉冲。
2014-07-07 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
