We have experimentally produced two-color electron beams with peak energies at ∼300 and ∼210 MeV based on the combination of self-injection with density-gradient injection in a cascaded laser-driven wakefield accelerator. Performing all-optical Compton scattering, the driving laser pulse, which was reflected by a plasma mirror, can be directed to collide with the generated electron beams to produce dual-color -rays peaking at 1.07 and 0.59 MeV. In order to get insights into the experimental results, particle-in-cell simulations have been performed to demonstrate the process of the two-color electron beams' injection and acceleration. The simulated spectrum of -ray radiation closely matches the experimental spectrum. These dual-color -rays can be used for ultrafast pump-probe experiments and high energy x-ray radiology.
我々は、カスケード型レーザー駆動航跡場加速器において、自己入射と密度勾配入射を組み合わせることで、ピークエネルギーが約300 MeVおよび約210 MeVの二色電子ビームを実験的に生成した。全光コンプトン散乱を行うことにより、プラズマミラーで反射された駆動レーザーパルスを生成された電子ビームと衝突させ、1.07 MeVおよび0.59 MeVでピークを持つ二色ガンマ線を生成することができる。実験結果の知見を得るために、パーティクルインセルシミュレーションを実施し、二色電子ビームの入射および加速過程を実証した。シミュレーションによるガンマ線スペクトルは実験スペクトルとよく一致している。これらの二色ガンマ線は、超高速ポンププローブ実験および高エネルギーX線ラジオグラフィーに応用できる可能性がある。