【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在利用相對(duì)論拉蓋爾高斯(LG)激光實(shí)現(xiàn)電子束加速和密度調(diào)制方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以High-gradient modulation of microbunchings using a minimized system driven by a vortex laser為題，發(fā)表于Chinese Optics Letters。
 

　　近年來(lái)，隨著基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域?qū)Ω哔|(zhì)量電子束或輻射束的需求不斷增加，科學(xué)家提出并實(shí)施了許多提升電子束品質(zhì)的方法。隨之而來(lái)的便是時(shí)間和空間分辨率的提升。隨著激光調(diào)制并加速電子束等各類(lèi)方案的提出，LG激光以其獨(dú)特的空間分布特征對(duì)電子束的調(diào)制特性受到越來(lái)越多的關(guān)注。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)將LG激光模式拓展到了相對(duì)論領(lǐng)域，采用超強(qiáng)LG激光特有的中空光場(chǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)了橫向電子箍縮，同時(shí)利用縱向電場(chǎng)進(jìn)行加速，最終在三維粒子模擬(particle-in-cell, PIC)中獲得了具有縱向密度分布的高能電子串，可用于超快x射線(xiàn)輻射和阿秒電子衍射等潛在研究領(lǐng)域。
 

　　該項(xiàng)研究基于前期課題組超強(qiáng)渦旋激光(LG)激光技術(shù)的研究[Phys. Rev. Lett.122, 024801 (2019); Phys. Rev. Lett. 125, 34801 (2020)]，進(jìn)而在相對(duì)論領(lǐng)域，探討了基于反射式、大尺寸的反射式相位板所產(chǎn)生的超強(qiáng)LG激光在電子束空間調(diào)制的應(yīng)用，為超強(qiáng)渦旋激光驅(qū)動(dòng)電子加速和空間密度調(diào)制提供了新的思路，此外，還有望為高能輻射，超快動(dòng)力學(xué)探測(cè)以及等離子體新物理等方向提供新的思路。
 

圖1. LG激光調(diào)制電子束示意圖(a)以及LG激光光場(chǎng)空間分布特征(b)
 

　　相關(guān)研究得到了中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目基金、國(guó)家自然科學(xué)基金(面上項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目)、上海市自然科學(xué)基金等的支持。