本文選題：圓偏振激光脈沖 + 高能電子　； 參考：《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著CPA(啁啾脈沖放大)技術(shù)的快速進(jìn)步和不斷突破,激光與物質(zhì)的相互作用翻開了嶄新的一頁。CPA技術(shù)使得激光器的輸出功率已經(jīng)從TW(1012W)量級提高到PW(1015W)量級,脈沖寬度從皮秒量級縮短至飛秒量級,甚至阿秒量級,聚焦激光強(qiáng)度已經(jīng)超過了1022W/cm2。如此高強(qiáng)度的激光脈沖與高能電子相互作用產(chǎn)生的同步輻射能量很高,同時(shí)伴隨著入射電子初能量的增加和激光能量的增強(qiáng),獲得X射線的脈沖寬度越來越短,強(qiáng)度越來越大。這使得激光同步輻射可以成為產(chǎn)生“水窗”波段(2.3-4.4nm)X射線輻射源的一種方法,產(chǎn)生具有飽和輸出能量、相干性好的短波長X射線輻射。為了達(dá)到這一目的,我們需要對強(qiáng)激光與高能電子的相互作用過程進(jìn)行深入探究。本篇論文主要采用單電子模型,通過理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬研究方法,首先研究了激光與電子對撞中心位置不同對輻射功率的影響,此外還研究了不同強(qiáng)度、不同脈寬和不同初始位相條件下圓偏振超強(qiáng)激光場中電子輻射的空間分布特性。在最后章節(jié),對不同強(qiáng)度和不同初始位相的周期量級圓偏振激光脈沖驅(qū)動的高能電子輻射的全空間分布進(jìn)行了詳細(xì)的理論和模擬研究。通過分析上述研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),以上這些參量對電子的全空間輻射特性的影響非常明顯,利用這一特性可以在實(shí)驗(yàn)上用來反探測圓偏振強(qiáng)激光脈沖與電子的大致對撞中心位置和激光脈沖的強(qiáng)度、脈寬以及初始相位等參量,同時(shí)通過精確的參量控制有助于產(chǎn)生具有很好方向性和質(zhì)量的短波長X射線輻射。
[Abstract]:With the rapid progress and continuous breakthrough of CPA (chirped pulse amplification) technology, the interaction between laser and matter has opened a new page. CPA technology has increased the output power of laser from TWO 1012W to PW1015W). The pulse width was shortened from the picosecond to the femtosecond, or even the attosecond, and the intensity of the focused laser was over 1022W / cm2. The synchrotron radiation energy produced by the interaction of such high intensity laser pulses with high energy electrons is very high. With the increase of the initial energy of the incident electrons and the enhancement of the laser energy, the pulse width and intensity of the X-ray are getting shorter and shorter. As a result, laser synchrotron radiation can be used as a method to produce a source of X-ray radiation in the "water window" band of 2.3-4.4 nm, which can produce short-wavelength X-ray radiation with saturation output energy and good coherence. In order to achieve this goal, we need to study the interaction between intense laser and high energy electrons. In this paper, single electron model is used to study the influence of different positions of laser and electron collision center on radiation power by theoretical derivation and numerical simulation. The spatial distribution of electron radiation in a circularly polarized ultra-strong laser field with different pulse widths and different initial phases. In the last chapter, the full spatial distribution of high energy electron radiation driven by circularly polarized laser pulses with different intensities and initial phases is studied in detail. By analyzing the above results, it is found that the effects of these parameters on the full space radiation characteristics of electrons are very obvious. This characteristic can be used in experiments to detect the approximate position of the collision center between the circularly polarized laser pulse and the electron, and the intensity, pulse width and initial phase of the laser pulse. At the same time, accurate parameter control is helpful to produce short-wavelength X-ray radiation with good directivity and quality.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O572.322;TN24

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本文編號：1829127