據悉，研究人員首次證明了由低能、超短中紅外（MIR）激光脈衝驅動的相對論電子。許多應用都可以使用更低能量和更高重複率的加速光束，例如用於醫學、科學和安全等目的的快速掃描成像。
美國馬裏蘭大學物理與電氣工程教授Howard Milchberg表示：“我們目前正在努力開發緊湊、重複率高的激光加速器。也就是說使用盡可能低的激光脈衝能量來產生相對論電子。”
與以前的實驗相比，本項目中使用的長驅動波長、低能飛秒激光脈衝能輕易接近所謂的“臨界密度”狀態。由於臨界密度與激光波長的平方成反比變化，所以用於MIR激光脈衝的氣體靶比可見光和NIR中使用的氣體靶密度低100倍，這使得它們更加難以設計。
Milchberg指出：“當幾毫焦耳飛秒的中紅外激光脈衝被彎曲的鏡子聚焦成氫氣射流 - 從噴嘴噴出的氫氣流 - 則從射流的另一側射出相對論電子的準直脈衝。然而，除非激光器實現非常高的強度，這遠遠高於通過使用曲麵鏡聚焦可實現的強度，上述情況才會發生。它通過電離氫氣中的相對自動聚焦來實現，從而使其縮套到比其焦點小得多的尺寸。”
根據Milchberg的看法，臨界密度體係的價值在於即使在低能量激光脈衝下也能促進相對自動聚焦。這種增強的高強度相互作用會產生等離子體波，其將一些電子從電離氫加速成向前的相對光束。
實驗表明，如果沒有相對自動聚焦，就無法產生電子加速。
該團隊的研究結果隻是對高重複率激光驅動加速器的開發和應用的早期階段。
美國馬裏蘭大學物理與電氣工程教授Howard Milchberg表示：“我們目前正在努力開發緊湊、重複率高的激光加速器。也就是說使用盡可能低的激光脈衝能量來產生相對論電子。”
與以前的實驗相比，本項目中使用的長驅動波長、低能飛秒激光脈衝能輕易接近所謂的“臨界密度”狀態。由於臨界密度與激光波長的平方成反比變化，所以用於MIR激光脈衝的氣體靶比可見光和NIR中使用的氣體靶密度低100倍，這使得它們更加難以設計。
Milchberg指出：“當幾毫焦耳飛秒的中紅外激光脈衝被彎曲的鏡子聚焦成氫氣射流 - 從噴嘴噴出的氫氣流 - 則從射流的另一側射出相對論電子的準直脈衝。然而，除非激光器實現非常高的強度，這遠遠高於通過使用曲麵鏡聚焦可實現的強度，上述情況才會發生。它通過電離氫氣中的相對自動聚焦來實現，從而使其縮套到比其焦點小得多的尺寸。”
根據Milchberg的看法，臨界密度體係的價值在於即使在低能量激光脈衝下也能促進相對自動聚焦。這種增強的高強度相互作用會產生等離子體波，其將一些電子從電離氫加速成向前的相對光束。
實驗表明，如果沒有相對自動聚焦，就無法產生電子加速。
該團隊的研究結果隻是對高重複率激光驅動加速器的開發和應用的早期階段。
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