15 TW激光与氮气作用产生稳定电子束的实验研究

利用15 TW激光脉冲,系统研究了基于电离化注入的激光尾波场加速。实验中,研究了等离子体密度、相互作用位置、激光脉宽以及激光能量对电子束的电荷量、发散角、指向性、能量以及产生概率的影响。将约400 mJ、25 fs的激光脉冲聚焦在喷嘴前沿,等离子体密度约9×10~(18) cm~(-3)时,电子的产生概率高达100%,获得了水平(竖直)发散角(6.5±0.5) mrad((5.3±0.3) mrad)、水平(竖直)指向稳定性±1.2 mrad(±0.7 mrad)、峰值能量(135±8) MeV和电荷量(13.5±2.0) pC(50 MeV)的稳定电子束,为其应用奠定了基础。