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强激光对真空电子的加速研究

尹丰  
【摘要】:随着超短超强激光技术的发展,利用激光的超强电磁场来加速电子的研究受到了人们的广泛关注。近几年激光等离子体加速粒子在实验上取得了重大成果,人们已经能够通过激光加速使粒子获得GeV的能量,同时,真空激光加速粒子的研究也取得了很大进展。而且,在真空中加速,可以避免等离子体不稳定性因素。 本文首先介绍了真空激光加速的条件,真空激光场加速电子的两种模型——有质动力加速和真空俘获加速。接着分析了两种不同的激光场的电磁场分布,给出了相关的电场和磁场的表达式,研究了电子在两种激光场中的运动特性,用数值计算的方法模拟了电子在激光场中的运动轨迹和速度分布,从而得出了真空电子在强激光场中能有效加速的结论,最后由电子产生的流密度得到电子的辐射能量谱,并分析了真空电子在激光场中的辐射特点。


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