研究目的
通过使用密度裁剪等离子体控制辐射相对论电子的轨道，在不增加激光能量的情况下增强betatron源的能量和通量。
研究成果
通过利用纵向和横向密度梯度，可以显著提高电子感应加速器源的效率，使其产生的临界能量比均匀等离子体中产生的高10倍。该方法为制造具有高重复频率的千电子伏特级紧凑型电子感应加速器源开辟了新途径。
研究不足
该方法的有效性对梯度特征（如梯度长度、锐度和角度）较为敏感。这些参数之间的复杂相互作用需要精确控制。
1：实验设计与方法选择：
实验采用50太瓦/30飞秒线偏振激光聚焦于氦氮混合气体靶，产生betatron辐射。通过调控等离子体密度分布来控制相对论电子轨道。
2：样本选择与数据来源：
使用含99%氦气和1%氮气的气体靶，利用诺马斯基干涉仪估算密度分布。
3：实验设备与材料清单：
50太瓦/30飞秒激光器、f/20抛物面镜、气体靶、静态磁?。?0厘米范围内1特斯拉）、深耗尽型X射线CCD、经16位相机成像的闪烁屏、金属滤光片及Ross滤光片组。
4：实验流程与操作步骤：
激光聚焦气体靶产生betatron辐射，通过多种探测器和滤光片表征X射线发射，调控等离子体密度分布以增强betatron辐射。
5：数据分析方法：
分析X射线通量与能谱以确定辐射能量和通量的增强效果，通过粒子模拟(PIC)进一步探究X射线增强的物理机制。
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获取完整内容-
50 TW/30 fs laser
To produce betatron radiation by focusing onto a gas target.
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f/20 parabolic mirror
To focus the laser onto the gas target.
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deep-depletion x-ray CCD
To observe radiation up to 15 keV.
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scintillator screen
To observe radiation up to 100 keV.
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16-bit camera
To image the scintillator screen.
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metallic filters
To characterize the betatron radiation in the range 1–10 keV.
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Ross filter pairs
To characterize the betatron radiation in the range from 10 to 70 keV.
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static magnet
To bend accelerated electrons toward a scintillator screen.
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Nomarsky interferometer
To estimate plasma density profiles.
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