多皮秒激光等离子体相互作用中电磁场增长触发的超有质动力电子加速

摘要： 激光加速相对论电子（REs）平均动能对激光强度的依赖关系（即所谓的有质动力标度律）很好地解释了迄今为止的实验结果；然而，该标度律不再适用于多皮秒（multi-ps）激光实验。本研究通过多皮秒相对论激光-等离子体相互作用（LPI）实验探究了REs的产生机制。较低斜率温度对脉宽依赖性较弱，且接近有质动力标度律数值；而较高斜率温度则明显受脉宽影响。该较高斜率温度远超有质动力标度律值，表明存在超有质动力相对论电子（SP-REs）。通过模拟与实验证据证实：在欠临界等离子体中，当多皮秒LPI达到特定阈值时刻后，快速增长的准静态电磁场会催生SP-REs。