Improvements to laser wakefield accelerated electron beam stability, divergence, and energy spread using three-dimensional printed two-stage gas cell targets
Improvements to laser wakefield accelerated electron beam stability, divergence, and energy spread using three-dimensional printed two-stage gas cell targets
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使用三维打印的两级气室靶对激光尾场进行改进，加速了电子束的稳定性、发散度和能量扩散
DOI：
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
A. Thomas
中科院分区：
文献类型：
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作者：
M. Vargas;W. Schumaker;Zhaohan He;Zhengguo Zhao;K. Behm;V. Chvykov;B. Hou;K. Krushelnick;A. Maksimchuk;V. Yanovsky;A. Thomas
高强度、短脉冲激光可用于通过激光尾场加速(LWFA)将电子加速到超相对论能量[T.Tajima和J.M.Dawson，Phys.莱特牧师。43,267(1979)]。最近，有研究表明，将注入和加速过程分成两个不同的阶段可以证明有利于获得稳定的高能电子束[Gonsalves等人，NAT。太棒了。7,862(2011)；Liu等人，Phys.莱特牧师。035001(2011年)；Pollock等人，Phys.莱特牧师。107、045001(2011年)]。在这里，我们使用一台基于立体光刻的3D打印机来产生两级气体靶材，用于密歇根大学大力神激光系统的LWFA实验。与单级气体室或气体喷射靶相比，我们证明了激光尾波场加速电子束的发散性、指向稳定性和能量扩散都有很大的改善。
High intensity, short pulse lasers can be used to accelerate electrons to ultra-relativistic energies via laser wakefield acceleration (LWFA) [T. Tajima and J. M. Dawson, Phys. Rev. Lett. 43, 267 (1979)]. Recently, it was shown that separating the injection and acceleration processes into two distinct stages could prove beneficial in obtaining stable, high energy electron beams [Gonsalves et al., Nat. Phys. 7, 862 (2011); Liu et al., Phys. Rev. Lett. 107, 035001 (2011); Pollock et al., Phys. Rev. Lett. 107, 045001 (2011)]. Here, we use a stereolithography based 3D printer to produce two-stage gas targets for LWFA experiments on the HERCULES laser system at the University of Michigan. We demonstrate substantial improvements to the divergence, pointing stability, and energy spread of a laser wakefield accelerated electron beam compared with a single-stage gas cell or gas jet target.
影响因子：
8.6
作者：
Osterhoff, J.;Popp, A.;Karsch, S.
通讯作者：
Karsch, S.
影响因子：
8.6
作者：
Buck, A.;Wenz, J.;Veisz, L.
通讯作者：
Veisz, L.
影响因子：
64.8
作者：
Faure, J;Glinec, Y;Malka, V
通讯作者：
Malka, V