A few years ago, several experiments showed that laser-plasma accelerators can produce high-quality electron beams, with quasi-monoenergetic energy distributions at the 100 MeV level. These experiments were performed by focusing a single ultra-short and ultraintense laser pulse into an underdense plasma. Here, we report on recent experimental results of electron acceleration using two counter-propagating ultra-short and ultraintense laser pulses. We demonstrate that the use of a second laser pulse provides enhanced control over the injection and subsequent acceleration of electrons into plasma wakefields. The collision of the two laser pulses provides a pre-acceleration stage which provokes the injection of electrons into the wakefield. The experimental results show that the electron beams obtained in this manner are collimated (5 mrad divergence), monoenergetic (with relative energy spread <10%), tuneable (between 50 and 250 MeV) and, most importantly, stable.
数年前,いくつかの実験により、レーザープラズマ加速器が、100 MeVレベルの準単色エネルギー分布を持つ高品質の電子ビームを生成できることが示された。これらの実験は、単一の超短パルスかつ超高強度のレーザーパルスを低密度プラズマに集光することによって行われた。本稿では、2つの対向伝播する超短パルスかつ超高強度のレーザーパルスを用いた電子加速の最近の実験結果について報告する。第2のレーザーパルスの使用により、プラズマ航跡場への電子の注入およびその後の加速に対する制御が向上することを実証する。2つのレーザーパルスの衝突は、航跡場への電子の注入を誘発する予備加速段階を提供する。実験結果は、この方法で得られた電子ビームが、コリメートされ(5 mradの発散角)、単色であり(相対エネルギー幅<10%)、調整可能であり(50〜250 MeVの間)、そして最も重要なことに、安定していることを示している。