【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在利用相對論拉蓋爾高斯(LG)激光實現(xiàn)電子束加速和密度調(diào)制方面取得重要進展，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，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)家提出并實施了許多提升電子束品質(zhì)的方法。隨之而來的便是時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方案的提出，LG激光以其獨特的空間分布特征對電子束的調(diào)制特性受到越來越多的關(guān)注。
 

　　研究團隊將LG激光模式拓展到了相對論領(lǐng)域，采用超強LG激光特有的中空光場結(jié)構(gòu)產(chǎn)生實現(xiàn)了橫向電子箍縮，同時利用縱向電場進行加速，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射線輻射和阿秒電子衍射等潛在研究領(lǐng)域。
 

　　該項研究基于前期課題組超強渦旋激光(LG)激光技術(shù)的研究[Phys. Rev. Lett.122, 024801 (2019); Phys. Rev. Lett. 125, 34801 (2020)]，進而在相對論領(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LG激光在電子束空間調(diào)制的應(yīng)用，為超強渦旋激光驅(qū)動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，超快動力學(xué)探測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激光光場空間分布特征(b)
 

　　相關(guān)研究得到了中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點研究計劃項目基金、國家自然科學(xué)基金(面上項目、重大研究計劃重點項目)、上海市自然科學(xué)基金等的支持。