抚生试剂-美激光等离子加速器输出高质量高能电子束

光等离子加速器（LAPs）因其加速空腔的长度可用厘米而不是公里（千米）来计量而被称为“桌面加速器”。近年来，由于技术的迅速发展，科学***有望开发出新型实用的激光等离子加速器。与当今传统的加速器相比，激光等离子加速器不仅造价十分低廉，而且对土地和环境的影响要小得多。

“体形”差异甚大

激光等离子加速器的研究已有多年，并取得了可喜的进展。2004年，美***能源部劳伦斯伯克利******实验室激光和光学加速器系统综合研究项目的科学***，***次向人们展示了具有窄发散能量的激光等离子加速器电子束；2006年，他们***次将电子能量提高到10亿电子伏特。

常规的带电粒子（如电子）加速器有多段真空金属腔连接而成，外加给空腔的振荡电磁场让带电粒子被束缚在空腔内逐***加速，导致带电粒子被加速的主要因素是磁场加速梯度，它用每米多少伏特来表示。通常，输出的带电粒子能量越高，加速器的长度就会越长，因而加速器的长度可达数公里。

激光等离子加速器则不同。激光和光学加速器系统综合研究项目的科学***研发的能够产生10亿电子伏特电子束的激光等离子加速器能够放在手掌上，其长度只有3.3厘米。当强激光器将脉冲聚焦到加速器内的自由电子和正离子时，其辐射压导致电子和离子分离，产生出高强度的加速梯度。部分电子尾随在激光脉冲后面，有些几乎在同时达到了近光速的速度。在短距离内，激光等离子加速器能够维持每米数千亿伏特的加速梯度，常规加速器无法与此相比。

特性测量困难

然而，激光等离子加速器独特的电子加速方法和产生飞秒量***的电子脉冲给测量技术带来了难题，人们***时无法测量激光等离子加速器产生的高能电子束的质量。

现在，测量难题正在被逐步解开，这归功于劳伦斯伯克利******实验室加速器和聚变研究分部科学***维姆·李曼斯领导的研究团队。李曼斯是激光和光学加速器系统综合研究项目的负责人，他所带领的研究团队拥有理论学***、计算机模拟专***和专业的实验人员，他们不断改进激光等离子加速器的性能。在研究队伍中，不少学生为研究作出了重要的贡献，并获得了博士学位。例如，法***某综合工科院校的研究生吉拉姆·普拉图，他曾在项目中研究与激光等离子加速器产生的X射线相关的辐射，并将其作为自己博士论文的***部分，目前他在加州大学做博士后研究。

注：文章来源于互联网