Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai, China
2 School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai, China
A single-shot measurement of electron emittance was experimentally accomplished using a focused transfer line with a dipole. The betatron phase of electrons based on laser wakefield acceleration (LWFA) is energy dependent owing to the coupling of the longitudinal acceleration field and the transverse focusing (defocusing) field in the bubble. The phase space presents slice information after phase compensation relative to the center energy. Fitting the transverse size of the electron beam at different energy slices in the energy spectrum measured 0.27 mm mrad in the experiment. The diagnosis of slice emittance facilitates local electron quality manipulation, which is important for the development of LWFA-based free electron lasers. The quasi-3D particle-in-cell simulations matched the experimental results and analysis well.
beam diagnostic emittance laser wakefield acceleration High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(3): 03000e36
强激光与粒子束
2022, 34(10): 104005
强激光与粒子束
2021, 33(11): 114001
1 1.复合材料与结构研究所, 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150001
2 2.化工与化学学院, 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150001
电致变色材料是一种在外加电场下, 颜色可以发生可逆转变的材料。电致变色材料可调的光谱范围广, 可以实现从可见到中远红外的宽波段调控, 在智能窗、显示、防炫目后视镜、智能热控和伪装等领域具有广泛应用前景。目前对无机电致变色材料的研究大多是关于透过特性的研究, 对于反射特性的研究较少, 这主要是因为无机变色材料大多颜色单一, 且不如有机变色材料容易设计。近年来, 通过一些特殊的制备方法和结构设计, 无机变色材料反射特性的研究逐渐受到科研人员的重视。本文从无机电致变色材料的反射特性出发, 详细介绍了无机电致变色在可见-近红外到中远红外波段的反射光谱调控方法和原理, 综述了最新研究进展。在可见波段, 反射特性调控主要通过制备五氧化二钒及其掺杂化合物、一维光子晶体微结构、法布里-珀罗纳米谐振腔结构和局域表面等离子共振等方式实现。在红外波段, 主要利用氧化钨等材料的分子振动吸收和德鲁德自由电子气体理论等理论设计制备红外反射型电致变色器件。最后, 对未来无机电致变色材料反射调节的实际应用进行了展望。
电致变色 反射 发射率 无机材料 多色 综述 electrochromic reflectance emittance inorganic material multicolor review
强激光与粒子束
2021, 33(9): 094002
强激光与粒子束
2021, 33(4): 044005
强激光与粒子束
2021, 33(2): 024003
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
在激光尾场加速中, 光学注入是一种有效的可控电子注入机制。然而, 低电量、大发散度的电子束特性无法满足实际应用的需要。为获得大电量、高品质电子束提出采用紧聚焦的超高斯激光作为注入脉冲的新型注入方案。研究发现, 相比于普通高斯激光, 紧聚焦的超高斯激光不仅能够将电子束发散度降低近一个数量级, 而且能够保持电子束电荷量不变。通过哈密顿理论模型证实, 离轴电子是发散度的主要来源, 而紧聚焦的超高斯激光极大地限制了离轴电子的注入, 因此有效地降低了电子束的发散度。
激光尾场加速 光学注入 电子束发散度 离轴电子 紧聚焦超高斯激光 laser wakefield accelerations optical injection emittance of electron beam off-axis injected electrons tightly focused super-Gaussian laser 强激光与粒子束
2018, 30(11): 111003
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
从热发射理论出发,推导了非均匀发射阴极的均方根本征发射度的一般计算形式。针对一种最常见的温度径向分布近似模型,给出了均方根发射度随温度非均匀性变化趋势的理论数值解。基于有限差分法粒子仿真技术统计了热阴极的本征发射度,仿真结果与理论解一致,验证了非均匀发射热阴极本征均方根发射度一般形式的正确性。结果表明,径向温度非均匀性引起均方根发射度显著变化,非均匀系数为10%时引起均方根发射度下降约15%。本文建立的理论形式和仿真方法可以有效评估束流品质控制目标和工程热设计之间的依赖关系,以指导高效费比的工程设计。
热阴极 有限差分电磁场粒子仿真 本征发射度 温度非均匀性 阴极寿命 thermionic cathode FDTD-PIC intrinsic emittance temperature variation cathode lifetime 强激光与粒子束
2018, 30(3): 035101