研究目的
利用毛细管放电产生的等离子体通道和逆轫致辐射激光加热的激光驱动等离子体加速器产生高能电子束团的研究。
研究成果
毛细管放电与逆轫致辐射激光加热相结合，能有效形成用于高能电子加速的等离子体通道。该方法可产生能量高达7.8 GeV的电子束团，对未来高效级联加速实验具有应用前景。通过可控注入技术能制备出单电子束团且能量展宽较低，这对需要高质量束流的应用至关重要。
研究不足
实验和模拟的精度受限于对等离子体通道特性的控制能力，以及电子束能谱对输入参数的敏感性。所采用的自注入过程会导致电子束特性存在波动。
1：实验设计与方法选择：
该实验结合毛细管放电与逆轫致辐射激光加热技术，构建用于电子加速的等离子体通道。加热脉冲持续时间设定长于流体动力学时标，以确保后续时间切片能被脉冲前沿形成的通道有效引导。
2：样本选择与数据来源：
等离子体通道在充氢气体的毛细管中形成，放电过程产生初始等离子体通道，加热激光脉冲用于调控等离子体通道特性。
3：实验设备与材料清单：
毛细管放电波导、加热激光脉冲、氢气气体，以及包括CCD相机和光谱仪在内的诊断工具。
4：实验流程与操作步骤：
先在毛细管中触发放电，随后施加加热激光脉冲以调控等离子体通道，接着通过改性后的通道加速电子束团并测量其特性。
5：数据分析方法：
采用模拟计算与实验数据（含光谱分析与成像）对电子束团及等离子体通道特性进行分析。
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capillary discharge waveguide
Creates an initial plasma channel for electron acceleration.
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heater laser pulse
Modifies the plasma channel properties through inverse Bremsstrahlung heating.
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CCD camera
Used for imaging the heater laser pulses at the entrance and exit of the capillary.
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magnetic spectrometer
Measures the energy of the electron beams generated in the experiment.
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