We experimentally demonstrate generation of quasi-mono-energetic electrons from pure nitrogen gas via ionization injection induced by self-evolved laser pulses. By means of self-focusing and self-compression, we are able to reduce the injection length to 200 and obtain the acceleration distance over several Rayleigh lengths that leads to the generation of quasi-mono-energetic electron beams with peak energy of 185 MeV and energy spread of 6%. This uncomplicated and maneuverable method suggests that the interaction of femtosecond laser pulses with moderate energy ∼1 J with pure nitrogen gas is advantageous for achieving stable and small energy spread electron beam.
我々は、自己発展したレーザーパルスによるイオン化入射を介して、純窒素ガスからの準単色電子の生成を実験的に実証した。自己集束と自己圧縮により、入射長を200に短縮し、数レイリー長にわたる加速距離を得ることで、ピークエネルギー185 MeV、エネルギー幅6%の準単色電子ビームの生成を達成した。この簡便な手法は、パルスエネルギー約1 Jの中程度のフェムト秒レーザーパルスと純窒素ガスの相互作用が、安定した小さなエネルギー広がりを持つ電子ビームの生成に有利であることを示唆している。