激光加速器新原理的开拓研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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激光加速器新原理的开拓研究

项目名称：激光加速器新原理的开拓研究
项目类别：重点项目
批准号：10335030
申请代码：A050501
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2007-12-31

项目负责人：霍裕昆
负责人职称：教授
依托单位：复旦大学
批准年度：2003

中文摘要：

l本项目研究激光加速电子的新机理,简称俘获-加速机制(CAS),即在真空中,快电子被俘获在强激光束的低相速度区,并被猛烈加速至GeV量级,有效加速区的线度仅为厘米量级.这一机制如能被实验证实,将有希望据此发展新一代小型高能激光加速器. l研究目标是对俘获-加速机制和验证光束存在低相速度开展实验研究. 理论研究在原有工作的基础上将进一步深入,为实验研究作方案参数准备. l本项研究不仅有重要的应用前景,而且涉及到诸如强光场的传输与结构,非线性Compton效应,自由电子与强光束之间发生净能量交换等许多有意义的基础研究课题,其中一些是学术界长期有争议的问题. l对这一加速机制迄今所取得的理论研究进展,包括发现光束存在低相速度区，CAS加速机制的物理解释,加速效应的特征与规律等都是在国内以复旦大学为主独立完成的.这一机制如能进一步被实验证实，将是一项立足于我国的有原始创新性的成果.

中文主题词：激光加速；电子动力学；光波相速度；二阶非线性光学；

英文摘要：

Laser acceleration;Electron dy

英文主题词： Laser acceleration;Electron dy

结论摘要：

本项目研究激光加速电子的新机理,简称CAS(俘获加速机制).本项目按计划执行.完成了立项计划中的各项研究内容. 本项目主要有二个创新点,理论研究和实验研究都围绕这二个创新点开展1)首次提出对于任一聚焦的激光束,存在低相速度的区域。2)提出了新的真空激光加速电子方案-CAS, 即将快电子注入到强激光束的低相速度区, 电子被光束俘获并准同步加速至高能. 理论研究的主要进展是:1)针对各类有实际意义的光束(各类高斯光束,平顶光束；线极化与园极化光束等)，研究了其低相速度区的特点，和实现CAS加速的条件,特点,与规律。2)为实验研究作方案和参数准备.理论研究方面己发表贰拾余篇SCI论文. 开展了三项实验研究:1)复旦大学开展的有关光束存在低相速度区的测量,提出和形成了基于二阶非线性光学的创新方法.这项工作已取得重要进展, 2)复旦大学与美国UCLA 的D.Cline教授课题组联合利用美国BNL-ATF的实验设备开展CAS加速机制的直接实验测量.项目已於2006年获批准立项.目前正处于设备参数调整阶段.3)上海光机所开展通过激光- 物质相互作用如LWFA以产生CAS实验研究必需的注入电子束.

成果综合统计