【摘 要】
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在激光尾场加速中，我们对两束相向传播的激光在低密度等离子体中离轴碰撞引起的电子注入和加速过程进行分析.2D3V的PIC模拟结果显示，相比于两束激光正碰的情况，离轴碰撞产生的电子束具有更小的能散和更高的能量.理论分析表明，离轴碰撞将离轴电子注入到等离子体空泡内，使电子束在相空间分布更加集中是产生高品质电子束的内在原因.在本文中，我们同时也对离轴碰撞条件下注入脉冲强度对电子束品质的影响进行了研究.模拟
【机 构】
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中国工程物理研究院激光聚变研究中心高能量密度物理研究部 四川绵阳
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在激光尾场加速中，我们对两束相向传播的激光在低密度等离子体中离轴碰撞引起的电子注入和加速过程进行分析.2D3V的PIC模拟结果显示，相比于两束激光正碰的情况，离轴碰撞产生的电子束具有更小的能散和更高的能量.理论分析表明，离轴碰撞将离轴电子注入到等离子体空泡内，使电子束在相空间分布更加集中是产生高品质电子束的内在原因.在本文中，我们同时也对离轴碰撞条件下注入脉冲强度对电子束品质的影响进行了研究.模拟结果表明，随着注入脉冲强度的增加，电子束电荷量增加同时能散降低，这一结论完全不同于两束激光正碰的情况，因此利用离轴碰撞的方式更有利于产生大电量、准单能的电子束.在实际的应用中，采用两束激光离轴碰撞实现电子离轴注入存在一定的技术难度，因此我们采用拉盖尔-高斯激光作为注入脉冲实现电子的离轴注入.模拟结果表明，采用拉盖尔-高斯激光作为注入脉冲能够实现电子的离轴注入，最终产生的电子束品质明显高于采用普通高斯激光的情况.
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