研究目的
研究超相对论激光与固体相互作用中小焦斑对电子加热和质子加速的影响。
研究成果
研究得出结论：由于超高强度下加速长度不足，观察到电子温度存在与焦斑相关的饱和现象。当通过紧密聚焦提高强度时，由此产生的鞘层加速质子因有效加速时间缩短而呈现微弱的能量标度关系。这证明了在超强激光-固体相互作用中使用极紧密聚焦光斑存在根本性限制。
研究不足
该研究表明，在超强激光与固体相互作用中使用极聚焦光斑存在根本性局限，通过使用极小焦点来最大化激光强度对某些应用而言收益递减。
1：实验设计与方法选择：
该实验通过超强激光脉冲与薄箔相互作用来研究电子加热和质子加速。激光脉冲聚焦至小光斑尺寸以探究其对电子温度和发散角的影响。
2：样本选择与数据来源：
采用不锈钢薄箔作为靶材。分别使用磁谱仪和飞行时间诊断仪测量电子能谱与质子能谱。
3：实验设备与材料清单：
使用J-KAREN-P激光器产生超强激光脉冲。电动胶带提供薄箔靶材。诊断工具包括磁谱仪、荧光闪烁体及飞行时间诊断仪。
4：实验流程与操作规范：
通过调节激光能量或移动靶材相对激光焦点的位置控制激光强度。测量电子与质子能谱以分析焦斑尺寸对电子加热和质子加速的影响。
5：数据分析方法：
通过拟合电子能谱的高能尾部确定电子温度。采用飞行时间诊断仪测量质子能量。
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获取完整内容-
J-KAREN-P laser
Generating ultraintense laser pulses for the experiment.
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magnetic spectrometer
Measuring the electron spectrum along the laser axis.
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phosphor scintillator
DRZ
Mitsubishi
Used in the magnetic spectrometer to detect electrons.
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time-of-flight diagnostic
Measuring the proton spectrum along target normal.
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radiochromic film stacks
Used for high dynamic range spatially resolved spectroscopy.
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