研究目的
研究共传播双色激光脉冲（CTLP）对激光等离子体加速器（LPA）的影响，以提高电子能量及其在正电子产生中的应用。
研究成果
该研究成功展示了利用双色激光脉冲增强激光等离子体加速器中电子能量的方法，其应用涉及正电子产生。数值模拟结果支持了实验发现，表明后续的二次谐波脉冲比单独使用基频脉冲能更持久地维持加速结构。
研究不足
该研究受实验装置限制，包括激光脉冲重叠精度和诊断工具分辨率。模拟虽具参考价值，但可能无法完全反映所有实验条件。
1：实验设计与方法选择：
实验采用钛宝石激光器产生双色激光脉冲（800纳米和400纳米），聚焦于气体射流以产生等离子体。通过多种诊断工具监测相互作用过程。
2：样本选择与数据来源：
使用氦气或氦氮混合气体射流作为等离子体源，采集电子与正电子能谱数据。
3：实验设备与材料清单：
钛宝石激光器、气体射流、离轴抛物面镜、BBO晶体、二向色分束器、积分电流变压器、成像板、荧光屏、ICCD及成像光谱仪。
4：实验步骤与操作流程：
将激光脉冲分束，其中一部分倍频至400纳米。两束脉冲聚焦于气体射流并控制其时空重叠度，分析产生的电子束能谱。
5：数据分析方法：
通过成像板与荧光屏结合ICCD分析电子与正电子能谱，采用OSIRIS程序进行数值模拟以探究物理机制。
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Ti:sapphire laser
Pulsar
Generating ultrarelativistic laser pulses for driving the laser-plasma accelerator.
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BBO crystal
Generating second harmonic laser pulses from the fundamental laser pulses.
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Off-axis parabolic mirror
F/20
Focusing the fundamental laser pulses onto the gas jet.
-
Integrating current transformer
Measuring the total charge of the accelerated electron beams.
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Image plate
Recording the energy spectra of the accelerated electron beams.
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Fluorescent screen
DRZ
Recording the energy spectra of the accelerated electron beams when coupled with an ICCD.
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ICCD
Capturing images from the fluorescent screen for energy spectra analysis.
-
Imaging spectrometer
Analyzing the spectra of the transmitted second harmonic laser light.
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