激光光压离子加速动态致稳新方案

经过数年的深入研究，北京大学乔宾课题组，另辟蹊径，按照完全不同的思路，考虑如何动态地弥补光压加速中RT等不稳定性带来的破坏作用而非仅仅抑制不稳定性发生这一想法，首次提出利用高Z涂层的电离效应在激光光压加速过程中动态补充电子，弥补RT不稳定性带来的加速等离子体片的电子损失，从而实现动态致稳RPA（图1）。这一全新方案非常“皮实”，三维粒子模拟显示在目前真实的激光和靶参数条件下，此方案可实现稳定的光压离子加速，并且可以应用于加速高Z重离子源（图2）。

图2.三维粒子模拟结果。考虑电离（a）与不考虑电离（b）情况下，在激光作用结束时，Al13+离子密度等值面分布图；（c）相应Al13+离子能谱（红线代表考虑电离的情形，蓝线表示不考虑电离的情形）。

相关研究成果于近期发表在Physical Review Letters [118, 204802 (2017)]上。PRL审稿人对该方案给出了高度评价，认为该工作为激光光压加速研究领域做出了重要贡献，揭示了动态电离在强激光与重离子相互作用中的重要意义。

乔宾课题组博士研究生沈晓飞为该论文第一作者，乔宾研究员为通讯作者，合作者包括周沧涛研究员、贺贤土院士等。