由激光与等离子体反射镜的强烈相互作用引起的一种反常的相对论性发射

2025-08-06 12:11来源:本站

  An anomalous relativistic emission arising from the intense interaction of lasers with plasma mirrors

  强激光脉冲和等离子体反射镜之间的相互作用由于它们产生的有趣效应而成为最近几项物理学研究的焦点。实验表明,这些相互作用可以产生一种被称为高次谐波的非线性物理过程,其特征是极紫外辐射(XUV)的发射和激光的短暂闪烁(即阿秒脉冲)。

  捷克极端光基础设施ERIC和日本大阪大学的研究人员最近发现,在强激光脉冲和等离子体反射镜之间的相互作用中,会发生令人惊讶的转变。这一转变以异常的相干XUV辐射发射为标志,发表在《物理评论快报》上的一篇论文概述了这一转变。

  “相对论振荡镜是一个迷人的概念,有巨大的潜力产生强烈的阿秒脉冲和明亮的XUV,”Marcel lamazi,进行这项研究的研究人员之一,告诉Phys.org。

  “我们正在重新研究以前工作中的一些假设,发现在强烈的激光-反射镜相互作用期间可能发生强烈的自调制,改变表面发射的极紫外线(XUV)辐射的特性,然后这些辐射可以沿着表面异常传播。”

  lamazi和他的同事们在测试该领域先前工作的预测时发现了这个有趣的发现。为了更好地理解固体密度等离子体与强激光相互作用过程中电子和离子之间的相互作用,该团队以极高的分辨率进行了各种数值模拟,多维粒子在细胞内的模拟。

  “我们的工作最直接的结果之一是必须非常小心地选择目标和预等离子体控制,以防止反射高谐波的时空相干性损失,”lamazi说。

  “由于我们发现相对论性不稳定调制发射比在XUV范围内反射的高谐波更有效,因此这种发射也可以被认为是潜在的高效XUV源,这将需要精确控制实验条件以实现高XUV发射收率。”

  lamazi和他的同事在模拟中观察到的XUV辐射具有独特而有趣的特性。具体来说,研究人员发现这种相干辐射与等离子体反射镜的表面平行传播。进一步的计算将这种异常发射与激光驱动的相对论性电子纳米束振荡联系起来,这些振荡源于等离子体表面的不稳定性。

  lamaki补充说:“我们相信,在控制这种镜像自调制方面有一个有趣的潜力,在表面不稳定的初始阶段,可以实现增强相干性,以产生更多的窄带相干XUV。”

  lamazi和他的合作者最近的工作收集了关于强激光脉冲和等离子体反射镜之间相互作用产生的物理过程的新见解。研究人员的模拟结果可能很快就会为探索他们观察到的异常辐射的更多研究铺平道路,可能会带来新的有趣发现。

  ?2023 Science X Network

百读八八声明:未经许可,不得转载。