强激光驱动的运动电场加速质子的研究

来源：激光技术杂志2017年第2期北京时间：

作者：买买提艾力·巴克, 艾米尔丁·艾米都拉

摘要：为了研究激光辐射压驱动的运动电场中加速质子的相关问题，对强激光与等离子体相互作用过程进行了理论分析，并采用2维粒子模拟方法，对理论分析结果进行了数值模拟验证。结果表明，当超短超强激光脉冲与处在背景等离子体前方的薄固体平靶相互作用时，在固体靶后部形成一个由电子层-离子层组成的双层结构，在激光辐射压的不断推进下，双层结构在背景等离子体里以一定速度传播形成一个运动电场；在背景等离子体中的质子被这个运动电场捕获并能加速到很高的能量，质子的最大能量达到20GeV。理论分析结果与2维粒子模拟结果符合得很好。

关键词：激光技术, 质子加速, 辐射压加速, 粒子模拟方法, 高能量质子束