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上海光机所在高拓扑荷数LG激光驱动粒子自准直加速机制方面取得进展 超强激光与等离子体相互作用，可以产生大量高能粒子，具有潜在的应用价值，例如：惯性约束聚变中的快点火方案、超快成像、质子医疗、天体物理喷流机制研究等。而这些应用大都需要高品质的粒子束，尤其是对粒子束的高准直性有着特殊要求。 研究团队提出了一种利用环形LG激光驱动自准直粒子加速的机制。研究发现LG激光在环形光强半径内具有向内的有质动力，在激光打靶相互作用过程中，横向有质动力将会聚束等离子体，在激光光轴上形成半径只有百nm尺寸的强流粒子束。与此同时，粒子束中的强电流会自洽产生强磁场通道，对等离子体进一步自准直，最终产生了高品质聚束粒子束。此外，研究还发现，合适的高拓扑荷数（l）可进一步改善LG激光对等离子的自准直效果，为惯性约束聚变快点火、质子医疗等应用所需要的高能量、高束流密度、高准直性粒子源提供了可行方案。  图1.拉盖尔高斯激光（拓扑荷l=1,2,3）光强分布  图2.电子/离子密度分布和动量分布 相关的研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、上海自然科学基金面上项目、中科院原始创新0到1项目等项目的支持。 原文链接：https://doi.org/10.3389/fphy.2022.1054778 分享到：
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17796842390 2023-01-11 15:14産生大量高能粒子
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jeremiahchou 2023-01-11 18:44研究团队提出了一种利用环形LG激光驱动自准直粒子加速的机制。研究发现LG激光在环形光强半径内具有向内的有质动力，在激光打靶相互作用过程中，横向有质动力将会聚束等离子体，在激光光轴上形成半径只有百nm尺寸的强流粒子束。与此同时，粒子束中的强电流会自洽产生强磁场通道，对等离子体进一步自准直，最终产生了高品质聚束粒子束。此外，研究还发现，合适的高拓扑荷数（l）可进一步改善LG激光对等离子的自准直效果，为惯性约束聚变快点火、质子医疗等应用所需要的高能量、高束流密度、高准直性粒子源提供了可行方案。