研究目的
研究双激光脉冲等离子体相互作用对质子加速及转换效率的增强作用。
研究成果
研究表明，与单激光脉冲作用相比，采用双激光脉冲与箔片相互作用能显著提升质子加速效果及能量转换效率。该方案有望应用于需要高质量质子束、高转换效率、大量粒子数且低能散的场景。
研究不足
该研究聚焦于氢层靶材的特定设置，可能未涵盖激光与靶材参数的所有潜在变化。该方案在模拟环境之外的实际应用中的有效性尚未得到验证。
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双激光脉冲等离子体相互作用增强质子加速与转换效率
DOI：10.1063/1.5143344
期刊：Physics of Plasmas
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
我们报道了一种通过箔片与双激光脉冲相互作用来提高质子加速和能量转换效率的有效方案。研究发现，在总激光能量恒定的情况下，与单激光脉冲相比，采用箔片相互作用的双激光脉冲能使加速质子的峰值能量、总数及最大能量显著提升。首脉冲（预脉冲）的作用是改变靶材电子分布并减少后续激光脉冲的反射，从而增强激光吸收，使第二脉冲（主脉冲）的更多能量转化为粒子能量。主脉冲优先加速等离子体深处速度较慢的电子，同时通过体积加热也加速了快电子。最终当靶材对激光脉冲产生相对论透明效应时，质子通过激光击穿后燃机制被加速至高能状态。
作者：
Obaydur Rahman，Sheng-Fei Tong，Zheng-Mao Sheng
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