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上海光机所超强超短激光驱动新型光镊研究取得重要进展

来源: 发布时间:2019-06-10 17:16:28

  近期,中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室徐至展院士研究团队在超强超短激光驱动新型光镊(相?#26376;畚行?#20992;)操控粒?#37038;?#30740;究中取得重要进展。该研究团队在三维PIC模拟中利用相?#26376;?span>?#36130;?#25391;拉盖尔—高斯激光第一次实现了新型光镊——相?#26376;邸拔行?#20992;”,产生空间周期性分布的电子团簇。这一最新研究成果2019114日在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters, 122,024801 (2019)) 

  2018年?#24403;?#23572;物理学奖分别颁给了A. Ashikin, G. Mourou, D. Strickland,表彰他们在激光物理领域的突破性发明。1970年,A. Ashikin第一次发明光镊技术并将其应用于生物学领域,实验发现:利用连续激光的光压可以实现微米量级粒子的加速和捕获。1985年,G. Mourou, D. Strickland两人则发明了啁啾脉冲放大(CPA)激光技术,开启了相?#26376;?#39134;秒激光驱动等离子体相互作用的大门。这两项都非常值得被授予?#24403;?#23572;奖,但它们之间并?#25381;心?#20040;紧密的联系。 

  本项研究中,王文鹏博士等研究人员利用相?#26376;墼财?#25391;拉盖尔—高斯LG01 (σz = -1)激光直接将传统的弱光领域内的光镊(1/2 NOBEL PRIZE)拓展到了相?#26376;?#28608;光领域(1/2 NOBEL PRIZE),产生了新型光镊——相?#26376;邸拔行?#20992;?#34180;?#30740;究发现这种相?#26376;畚行?#20992;(电场)可以在每个激光周期实现会聚和发散,从而可以驱动周期性电子团簇产生。文中提出的单粒子模型很好的解释?#22235;?#25311;中电子团簇形成的原因,并且发现这种?#34892;?#20992;操控电子的?#24418;览?#20110;LG激光中的轨道角动量参数l和自旋角动量参数σz。该相?#26376;邸拔行?#20992;”驱动操控的粒?#37038;?#20855;有高电荷量、高准直性的特点且操控简单,更容易获得高?#20998;?#26463;流,对粒子加速、超快电子衍射、超快电子?#19978;瘛?#21152;速器中粒子注入、惯性?#38469;?#32858;变快点火、THzX光辐射源产生等应用具有极其重要意义。 

  论?#32435;?#31295;人对该研究结果给予了高度?#20848;郟骸?#36890;过利用LG激光和固体靶相互作用,作者发现了一?#20013;?#30340;现象:作用过程中产生了准直的电子喷流,利用‘?#34892;?#20992;’这?#20013;?#25216;术可以将电子喷流裁剪成超短电子团簇。文章选题十?#20013;?#39062;,研究内容会激发?#34892;?#36259;的物理学者去研究不同的领域,例如:光学、等离子体、加速器?#21462;!?#36825;种电子团簇在相干辐射源产生等其他方面具?#26143;?#22312;的重要应用,值得读者继续挖掘研究,文?#36335;?#21512;PRL文章要求,达到了PRL发表的标准。” 

  该项研究得到了国?#26131;?#28982;科学基金、中科院先导B类专项等项目的支持。(强场激光物理国家重点实验室供稿) 

 

  1 相?#26376;畚行?#20992;驱动产生周期性电子团簇 

    

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