微型喷嘴加速器：突破GeV质子加速的物理机制
2025-06-01
这项研究利用二维粒子模拟，揭示了一种名为微型喷嘴加速器（MNA）的新型质子加速机制。MNA利用微型喷嘴聚焦激光能量至氢棒，产生强大的电场，从而加速质子至GeV能级。研究发现，MNA的质子加速过程分为三个阶段：预加速、主驱动和后燃阶段。后燃阶段是MNA的关键特征，即使在激光照射停止后，质子仍能继续加速，这归因于等离子体自由膨胀过程中热电子能量向质子的有效转移。研究还探讨了激光强度和脉冲宽度对质子加速的影响，以及MNA与传统靶标的性能比较，结果显示MNA具有更高的能量转换效率和更低的角发散度。