上海光機所在高拓撲荷數(shù)LG激光驅動粒子自準直加速機制方面取得進展
近期，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在拉蓋爾高斯（LG）激光驅動等離子體自準直加速機制方面取得進展，相關成果以“Topological structure effects of Laguerre-Gaussian laser on self-collimation acceleration mechanism”為題，在Frontiers in Physics上發(fā)表。 v>E3|w%
7)
超強激光與等離子體相互作用，可以產(chǎn)生大量高能粒子，具有潛在的應用價值，例如：慣性約束聚變中的快點火方案、超快成像、質子醫(yī)療、天體物理噴流機制研究等。而這些應用大都需要高品質的粒子束，尤其是對粒子束的高準直性有著特殊要求。 ;/)u/[KAv
a@niig
研究團隊提出了一種利用環(huán)形LG激光驅動自準直粒子加速的機制。研究發(fā)現(xiàn)LG激光在環(huán)形光強半徑內具有向內的有質動力，在激光打靶相互作用過程中，橫向有質動力將會聚束等離子體，在激光光軸上形成半徑只有百nm尺寸的強流粒子束。與此同時，粒子束中的強電流會自洽產(chǎn)生強磁場通道，對等離子體進一步自準直，最終產(chǎn)生了高品質聚束粒子束。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，合適的高拓撲荷數(shù)（l）可進一步改善LG激光對等離子的自準直效果，為慣性約束聚變快點火、質子醫(yī)療等應用所需要的高能量、高束流密度、高準直性粒子源提供了可行方案。 ]n (:X
*|^}=ioj*
[attachment=115934] w5R?9"d@ 圖1.拉蓋爾高斯激光（拓撲荷l=1,2,3）光強分布 6[SE*/E@L X@up=%( [attachment=115933]
|