We demonstrate a high-energy, high-charge, electron source produced by the irradiation of a novel gaseous target by an ultra-intense femtosecond laser pulse. By exploiting a nonsymmetrical nozzle using gas, we increased the maximum energy of the accelerated electrons by at least a factor of two. Also we measured a mean charge of the order of 100 pC. The electrons are accelerated via the Laser Wake-Field Acceleration mechanism. Particle-in-cell simulations indicate that electrons are injected via the ionization and the downramp injection mechanisms. Our measurements indicate that the demonstrated electron source is a considerable candidate for high dose, very high energy electrons applications, such as radiotherapy.
我々は、超高強度フェムト秒レーザーパルスによる新規な気体ターゲットの照射によって生成される、高エネルギー・高電荷の電子源を実証する。ガスを用いた非対称ノズルを利用することにより、加速電子の最大エネルギーを少なくとも2倍に増加させた。また、平均電荷は約100 pCのオーダーであることを測定した。電子は、レーザー航跡場加速機構を介して加速される。Particle-in-cellシミュレーションは、電子が電離入射機構とダウンランプ入射機構を介して入射されることを示している。我々の測定は、実証された電子源が、放射線治療などの高線量・超高エネルギー電子応用にとって有力な候補であることを示している。