近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所在相對論渦旋激光驅(qū)動(dòng)電子加速方面取得新進(jìn)展。

　　強(qiáng)場物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)與歐盟ELI-Beamlines團(tuán)隊(duì)合作，研究發(fā)現(xiàn)近紅外圓偏振超強(qiáng)LG激光與超薄等離子體靶相互作用，可以驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生了高能阿秒電子片。相關(guān)研究成果發(fā)表于《高能激光科學(xué)與工程》（High Power Laser Science and Engineering）。

　　渦旋激光由于其特殊的光場結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于弱光光鑷、強(qiáng)光粒子操控等研究。該項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)渦旋激光自身光場可以提供一個(gè)類似“空泡”的結(jié)構(gòu)，其縱向加速電場可以穩(wěn)相加速電子束至數(shù)百M(fèi)eV。

　　通過載波包絡(luò)相位調(diào)制相對應(yīng)的橫向電場強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)對電子片形狀的不同調(diào)制。三維粒子模擬結(jié)果顯示：在特定載波包絡(luò)相位下，電子片可被調(diào)制成一個(gè)內(nèi)直徑約10微米的電子環(huán)，其縱向時(shí)間尺度約為670阿秒，電荷量約0.19納庫倫。該高能環(huán)狀電子束可應(yīng)用于準(zhǔn)直線性加速器中產(chǎn)生的反質(zhì)子束，邊緣增強(qiáng)電子成像，特殊結(jié)構(gòu) x 或γ射線產(chǎn)生，納米材料分析與操控等潛在方向。

　　相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、中國科學(xué)院基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究計(jì)劃“從0到1”原始創(chuàng)新項(xiàng)目、上海市軍民融合發(fā)展專項(xiàng)資金科技創(chuàng)新支持項(xiàng)目基金等項(xiàng)目支持。