A relativistic electron source based on high power laser interaction with gas jet targets has been developed at the Institute of Plasma Physics and Lasers of the Hellenic Mediterranean University. Initial measurements were conducted using the 'Zeus' 45 TW laser with peak intensities in the range of 1018–1019 W cm−2 interacting with a He pulsed gas jet having a 0.8 mm diameter nozzle. A significant improvement of the electron signal was measured after using an absorber to improve the laser pulse contrast from 10−10 to 10−11. A high stability quasi-mono-energetic electron beam of about 50 MeV was achieved and measured using a magnetic spectrometer for pulsed gas jet backing pressure of 12 bar. Supplementary studies using a 3 mm diameter nozzle for backing pressures in the range of 35–40 bar showed electron beam production with energies spread in the range from 50 to 150 MeV. The pulsed jet density profile was determined using interferometric techniques. Particle-in-cell simulations, at the above experimentally determined conditions, support our experimental findings.
ギリシャ地中海大学のプラズマ研究所およびレーザー研究所において、高強度レーザーとガスジェットとの相互作用に基づく相対論的電子源が開発された。初期測定は、ピーク強度が10¹⁸〜10¹⁹ W cm⁻²の範囲にある「Zeus」45 TWレーザーを、直径0.8 mmのノズルを備えたヘリウムパルスガスジェットと相互作用させて実施された。レーザーパルスコントラストを10⁻¹⁰から10⁻¹¹へ改善するアブソーバーを使用した後、電子信号の大幅な改善が測定された。パルスガスジェットのバッキング圧力12 barにおいて、磁気スペクトロメーターを用いて約50 MeVの高安定な準単色電子ビームが測定された。バッキング圧力35〜40 barの範囲で直径3 mmのノズルを用いた補足研究では、エネルギーが50〜150 MeVの範囲に分布する電子ビームの生成が示された。パルスジェットの密度プロファイルは、干渉計技術を用いて決定された。上記の実験条件におけるパーティクルインセルシミュレーションは、我々の実験結果を支持するものである。