[发明专利]一种基于等离子体透镜的激光离子加速系统及其加速方法有效
| 申请号： | 201410596887.5 | 申请日： | 2014-10-30 |
| 公开（公告）号： | CN104349569B | 公开（公告）日： | 2017-09-19 |
| 发明（设计）人： | 颜学庆;林晨;赵栓;赵研英 | 申请（专利权）人： | 北京大学 |
| 主分类号： | H05H15/00 | 分类号： | H05H15/00 |
| 代理公司： | 北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)11360 | 代理人： | 王岩 |
| 地址： | 100871*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于等离子体透镜的激光离子加速系统及其加速方法。本发明的激光离子加速系统包括激光脉冲以及靶；其中，激光脉冲包括激光主脉冲和激光预脉冲；靶沿激光脉冲的传播方向包括透镜部分和加速部分。本发明利用激光预脉冲与透镜部分相互作用产生临界密度等离子体，相对论强度激光主脉冲与临界密度等离子体相互作用，产生等离子体透镜并对激光主脉冲进行整形，提高激光主脉冲的峰值光强以及对比度，满足光压加速条件，激光主脉冲与加速部分相互作用，从而有效的实现离子束流加速的增强，提高离子束流能量和能散等参数。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 等离子体 透镜 激光 离子 加速 系统 及其 方法 | ||
【主权项】：
一种基于等离子体透镜的激光离子加速系统，其特征在于，所述激光离子加速系统包括：激光脉冲以及靶；其中，激光脉冲包括激光主脉冲和激光预脉冲，靶沿激光脉冲的传播方向包括透镜部分和加速部分，激光预脉冲与靶的透镜部分相互作用，产生临界密度等离子体；激光主脉冲与临界密度等离子体相互作用，产生等离子体透镜效应，对激光主脉冲聚焦整形，增强激光主脉冲的强度；整形后的激光主脉冲满足光压加速条件，与靶的加速部分相互作用，产生离子束流出射；靶的两部分采用均一的金属材料，原子数不小于13，厚度在1～10μm之间；激光预脉冲用人为加入的激光烧蚀脉冲，或者采用激光脉冲本底就具有激光预脉冲；激光主脉冲的光强在1019W/cm2～1022W/cm2之间，脉冲持续时间在10fs～100fs之间；激光预脉冲的光强在1010W/cm2～1014W/cm2之间，脉冲持续时间在10ps～1ns之间；激光主脉冲的光强与临界密度等离子体的密度相互匹配的条件：a/n＝常数，其中a是激光主脉冲的归一化电场振幅矢量，n为临界密度等离子体的密度。
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