Generation of ultra-short betatron x-rays by laser-accelerated electron beams is of great research interest as it has many applications. In this paper, we propose a scheme for obtaining bright betatron x-rays by applying external wiggler magnetic field in the laser wakefield to resonantly drive the betatron oscillations of the accelerated electrons therein. This results in a significant enhancement of the betatron oscillation amplitude and generation of bright x-rays with high photon energy. The scheme is demonstrated using two-dimensional particle-in-cell simulation and discussed using a simple analytical model.
レーザー加速電子ビームによる超短パルス・ベータトロンX線の生成は、多くの応用可能性を有することから、大きな研究関心を集めている。本論文では、レーザー航跡場に外部ウィグラー磁場を印加し、その中で加速された電子のベータトロン振動を共鳴的に駆動することにより、高輝度ベータトロンX線を得る手法を提案する。これにより、ベータトロン振動振幅の顕著な増大と、高光子エネルギーの明るいX線の生成が実現される。本手法は、二次元パーティクルインセルシミュレーションを用いて実証され、単純な解析モデルを用いて考察される。