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上海光机所在太赫兹波导级联电子加速方面获进展
发布时间:2024-01-30 12:20:34 阅读:191

来源:上海光学精密机械研究所

    近日,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室,在太赫兹驱动的波导加速领域取得了新进展。该研究提出了基于中空金属管的级联加速方案,证实了“桌面化”的百MeV级高能电子加速器可行性。相关研究成果以Hollow metal tubes for efficient electron manipulation using terahertz surface waves为题,发表在《光学快报》(Optics Express)上。

    小型化的电子加速器将推动其在前沿科学与技术领域的应用。利用太赫兹波驱动电子加速作为近十年来发展的新兴加速技术,能够提供比传统射频加速更高的加速梯度,是实现小型化、低成本加速装置的可靠途径之一,有望将加速器的应用推广到包括小型实验室、医院等在内的更多应用场景。

    该研究在验证了国际上首个能量增益到MeV的太赫兹波导电子加速基础上,采用高品质外注入电子源,对电子束进行更加灵活的加速,压缩的模式控制。在2.9 mJ THz脉冲作用下,可调谐电子能量达到±860 keV,并演示了从400 fs到小于70 fs的增强压缩。同时,为进一步提高能量,实现“桌面化“高能电子加速器,研究提出了采用外注入电子源的波导级联方案,证实了台式化百MeV级高能电子加速器可行性,可将传统加速器的尺寸从千米级降低到米级,有望为紧凑且高效的太赫兹驱动电子源铺平道路。

    研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院等的支持。

    论文链接:https://doi.org/10.1364/OE.509993

外注入电子源方案示意图

太赫兹波导级联加速方案

 
 

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