中科院上海光機所強場激光物理國家重點實驗室在2012年9月11日出版的國際學術期刊《物理評論快報》上發表的論文[Phys. Rev. Lett. 109,115002 (2012)]中，首次報道了通過強場超快激光驅動固體(ti) 表麵等離子體(ti) 波產(chan) 生可控製的準單能電子束發射及其向靶麵法線方向的偏轉效應。論文作者首次提出了激光驅動表麵等離子體(ti) 波鎖相電子發射的兩(liang) 步模型，揭示了激光驅動固體(ti) 表麵等離子體(ti) 波發射準單能電子束的新物理機製，為(wei) 未來實現激光操控表麵等離子體(ti) 波電子發射獲得阿秒電子束脈衝(chong) 提供了新途徑。

　　由於(yu) 在超快電子衍射、激光聚變快點火等方麵的潛在應用，利用超強超短激光與(yu) 固體(ti) 表麵等離子體(ti) 相互作用產(chan) 生超熱電子發射受到廣泛關(guan) 注和研究。然而，迄今絕大多數報道的實驗結果顯示超熱電子主要沿靶麵和法線之間的方向呈現較大發散角的錐形發射，而且由於(yu) 激光與(yu) 固體(ti) 靶相互作用過程對激光強度、激光對比度及等離子體(ti) 標長的高度依賴性，影響電子發射特性的物理機製仍有待探索。上海光機所利用高對比度的中等強度（~1017Wcm-2）超短脈衝(chong) 激光輻照鋁靶，首次觀測到可控製的準單能電子束的發射及其偏轉效應。實驗發現該電子束在激光反射方向附近偏靶麵法線方向發射，並在相對於(yu) 激光反射方向的鏡像位置伴隨電子的排空結構。通過改變激光參數可以操控電子束的發射特征如電子束能量、發射角等。論文作者首次提出了激光驅動表麵等離子體(ti) 波鎖相電子發射的兩(liang) 步模型，揭示了準單能電子束發射及其偏轉效應的物理機製：強場超快激光輻照固體(ti) 平麵靶產(chan) 生沿靶麵傳(chuan) 播的表麵等離子體(ti) 波，並建立由入射和反射激光構成的幹涉激光場，少數處於(yu) 等離子體(ti) 波波峰的電子由於(yu) 較高的能量以特定的相位窗口沿激光反射方向從(cong) 表麵等離子體(ti) 波逃逸進入幹涉激光場，然後在激光場有質動力作用下向法線方向發生偏轉。該理論模型預言表麵等離子體(ti) 波的周期性電子發射可能產(chan) 生準單能的阿秒電子束脈衝(chong) 鏈。

　　該項研究得到國家自然科學基金、國家863、973計劃等的支持。