利用超音速氢气射流靶和高功率红外激光脉冲实现无碰撞激波质子加速

摘要： 对于大多数激光驱动离子加速应用而言，需要一种具有低发散角、可控能谱且在高重复频率下产生的特征明确的强离子束。气体射流靶在模拟中已展现出良好效果，并且对高重复频率激光器具有多项技术优势。本工作报道了在LULI PICO2000激光装置上，利用超音速H2气体射流靶实现质子加速至高达6 MeV能量的研究成果。通过将实验结果与等离子体流体动力学及粒子模拟进行对比，确定了所涉及的加速机制。