LT6785B - Metod and device for generation of coherent radiation - Google Patents
Metod and device for generation of coherent radiation Download PDFInfo
- Publication number
- LT6785B LT6785B LT2019513A LT2019513A LT6785B LT 6785 B LT6785 B LT 6785B LT 2019513 A LT2019513 A LT 2019513A LT 2019513 A LT2019513 A LT 2019513A LT 6785 B LT6785 B LT 6785B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- plasma
- radiation
- laser
- module
- nozzles
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Techniko sritisTechnician field
Išradimas yra susijęs su koherentinės spinduliuotės generacija lazerinio plazmos greitintuvo pagalba. Konkrečiai, šis išradimas yra susijęs su Rentgeno spinduliuotės koherentiškumo ir ryškumo padidinimu, pagrįstu krūvininkų pluoštelių generacijos, greitinimo ir spinduliuotės generacijos laikiniu ir/arba erdviniu suderinimu.The invention relates to the generation of coherent radiation by means of a laser plasma accelerator. In particular, the present invention relates to an increase in the coherence and brightness of X-rays based on temporal and / or spatial matching of carrier beam generation, acceleration and radiation generation.
Technikos lygisState of the art
Žinomi Rentgeno spinduliuotės generacijos būdai Rentgeno įrenginiuose, panaudojant elektriniame lauke įgreitintus elektronus. Rentgeno lempose dalis atsitrenkusių j anodą elektronų kinetinės energijos (0,1-5%) virsta stabdomąja spinduliuote Rentgeno diapazone. Linijiniame arba žiediniame sinchrotrono greitintuve pagreitinti elektronai Rentgeno spinduliuotę generuoja, sąveikaudami su magnetiniu lauku onduliatoriuose bei Laisvųjų elektronų lazeriuose. Rentgeno spinduliuotė generuojama atvirkštinio Komptono reiškinio dėka, didelės energijos elektronams sąveikaujant su mažos energijos lazerinės spinduliuotės fotonais. Betatrono Rentgeno spinduliuotė generuojama lazeriniuose plazmos greitintuvuose elektronams judant skersine kryptimi plazminės bangos lauke. Rentgeno lempos, dažnai naudojamos medicinoje, spinduliuotė nėra koherentinė, turi didelį išsiskleidimo kampą, ir fiksuotus bangų ilgius, priklausančius nuo anodo medžiagos, o jos spinduliuotės ryškumas eilėmis mažesnis nei sinchrotronų. Sinchrotronų ir koherentinių Laisvųjų elektronų lazerių Rentgeno spinduliuotės ryškumas didžiausias, tačiau jie gali būti kilometrų dydžio ir kainuoti nuo 100 milijonų iki 1 milijardo JAV dolerių. Sinchrotronų Rentgeno spinduliuotė naudojama litografijai, baltymų kristalografijai, ultraspartiems cheminiams reiškiniams tirti ir Rentgeno vaizdinimui. Koherentinė femtosekundžių trukmės spinduliuotė medicinoje leidžia keliomis eilėmis sumažinti gaunamą Rentgeno spinduliuotės dozę ir keliomis eilėmis padidinti kryptingumą bei mikrotomografijos vaizdų skiriamąją gebą. Keičiant bangos ilgį, fazinio kontrasto vaizdinimo būdu galima gauti didelės raiškos minkštųjų audinių Rentgeno vaizdą.Methods of X-ray radiation generation are known in X-ray devices using accelerated electrons in an electric field. In X-ray lamps, a part of the kinetic energy (0.1-5%) of the electrons hitting the anode is converted to braking radiation in the X-ray range. In a linear or circular synchrotron accelerator, accelerated electrons generate X-rays by interacting with a magnetic field in ondulators and free-electron lasers. X-rays are generated by the inverse Compton phenomenon, with high-energy electrons interacting with low-energy laser radiation photons. Betatron X-rays are generated in laser plasma accelerators as electrons move in the transverse direction in the plasma wave field. X-ray lamps, often used in medicine, do not have coherent radiation, have a high angle of propagation, and have fixed wavelengths depending on the anode material, and its radiation intensity is orders of magnitude lower than that of synchrotrons. X-rays of synchrotrons and coherent free-electron lasers have the highest brightness, but they can be kilometers in size and cost between $ 100 million and $ 1 billion. Synchrotron X-rays are used for lithography, protein crystallography, ultrafast chemical phenomena, and X-ray imaging. Coherent femtosecond radiation in medicine allows to reduce the received X-ray dose by several orders of magnitude and to increase the directivity and resolution of microtomographic images by several orders of magnitude. By changing the wavelength, a high-resolution soft tissue X-ray image can be obtained by phase-contrast imaging.
Žinomi koherentinės Rentgeno spinduliuotės generavimo būdai reikalauja didelių investicijų į įrangą bei yra didelio dydžio. Laisvųjų elektronų lazerių spinduliuotės ryškumas nėra pasiekiamas kompaktiškuose kambario dydžio lazeriniuose greitintuvuose.Known methods for generating coherent X-rays require large investments in equipment and are large in size. The brightness of free-electron laser radiation is not achievable in compact room-sized laser accelerators.
Patente US8787529, paskelbtame 2014-07-22, aprašytas koherentinės elektroninės srovės generavimo būdas ir įrenginys, kuris gali būti panaudotas koherentinei spinduliuotei, tarp jų Rentgeno spinduliuotei generuoti. Žinomas būdas ir įrenginys pagrįstas atvirkštiniu Komptono reiškiniu. Įrenginys veikia hibridiniu principu. Elektronai generuojami ir greitinami radijo dažnio greitintuvo pagalba, o Rentgeno spinduliuotė generuojama priešpriešai sklindančios lazerinės spinduliuotės dėka. Koherentiniai elektronų pluošteliai generuojami nanokatodo matricos pagalba, kurioje nanokatodai išdėstyti išilgai elektronų spindulio sklidimo ašies. Elektronų pluoštelių grupės papildomai fokusuojamos, siekiant sumažinti tarpą, tarp atskirų elektronų grupių. Koherentinė elektroninė srovė nukreipiama į priešpriešai sklindančios lazerinės spinduliuotės fotonų srautą, ir generuoja koherentinę Rentgeno spinduliuotę.U.S. Pat. No. 8,878,529, published July 22, 2014, describes a method and apparatus for generating a coherent electronic current that can be used to generate coherent radiation, including X-rays. The known method and device are based on the inverse phenomenon of Compton. The device operates on a hybrid principle. Electrons are generated and accelerated by a radio frequency accelerator, and X-rays are generated by opposing propagating laser radiation. Coherent electron beams are generated by a nanocathode array in which nanocathodes are arranged along the propagation axis of the electron beam. Groups of electron beams are additionally focused to reduce the gap between individual groups of electrons. The coherent electronic current is directed at the photon flux of oppositely propagating laser radiation, and generates coherent X-ray radiation.
Žinomas būdas ir įrenginys leidžia eile padidinti fotonų skaičių per lazerio impulsą ir keliomis eilėmis padidinti Komptono šaltinio ryškumą. Tačiau, hibridinės konstrukcijos neleidžia pilnai išnaudoti optinių lazerinių greitintuvų kompaktiškumo ir pasiekti maksimalios greitinamų elektronų energijos. Pateikiamame patentinės paraiškos aprašyme elektronai pagreitinami iki 25 MeV, o maksimali Rentgeno spinduliuotės energija siekia 12 keV. Taip pat negalima pasiekti didelio koherentiškumo ir ryškumo.The known method and device allow to increase the number of photons per laser pulse in series and to increase the brightness of the Compton source by several orders of magnitude. However, hybrid designs do not allow the compactness of optical laser accelerators to be fully exploited and the maximum energy of the accelerated electrons to be reached. In the description of the patent application, the electrons are accelerated to 25 MeV and the maximum X-ray energy reaches 12 keV. Nor can high coherence and clarity be achieved.
Sprendžiama techninė problemaTechnical problem solved
Išradimu siekiama padidinti generuojamos spinduliuotės koherentiškumą, ryškumą bei energiją tuo pačiu sumažinant pasiūlyto įrenginio gabaritus bei atpiginant jo savikainą.The invention aims to increase the coherence, brightness and energy of the generated radiation while reducing the dimensions of the proposed device and reducing its cost.
Išradimo esmės atskleidimasDisclosure of the essence of the invention
Koherentinės spinduliuotės generavimo būde, apimančiame krūvininkų pluoštelių grupių generavimą jų greitinimą ir fokusavimą bei sąveikaujant su lazerio spinduliuote koherentinės spinduliuotės generavimą, krūvininkų pluoštelių grupių generavimas, jų greitinimas, fokusavimas ir koherentinės spinduliuotės generavimas atliekamas optiniu būdu panaudojant lazerinį plazmos greitintuvą, kur generuojamų krūvininkų pluoštelių grupių periodas sinchronizuojamas laike ir erdvėje su plazmos spinduliuotuvo periodu, panaudojant tam pritaikytą plazmos kanalo kintamo tankio erdvinį profilį, kur plazmos kintamo tankio koncentracija turi būti suderinta su lazerio intensyvumu, impulso trukme, bangos ilgiu bei fokusuojamos spinduliuotės pluošto vieta, diametru, skerspjūvio energijos pasiskirstymu bei bangos fronto faze.In a method of generating coherent radiation, comprising generating groups of charge beams, accelerating and focusing them and interacting with the laser radiation, generating coherent radiation, generating groups of charge beams, accelerating them, accelerating the focus, and generating coherent radiation by generating the radiation using optical radiation. synchronized in time and space with the plasma emitter period using a suitable plasma channel variable density spatial profile, where the plasma variable density concentration must be matched to the laser intensity, pulse duration, wavelength and location, diameter, cross-sectional energy distribution and cross-sectional energy distribution of the focused beam phase.
Koherentinės spinduliuotės generavimo įrenginyje, apimančiame nuosekliai susietus krūvininkų pluoštelių grupių generavimo modulį, sugeneruotų krūvininkų grupių greitinimo ir fokusavimo modulį ir koherentinės spinduliuotės generavimo modulį, susietą su lazeriu spinduliuojama trumpų impulsų spinduliuote, visi paminėti moduliai yra suformuoti lazeriniame plazmos greitintuve, kur moduliai turi nepriklausomą arba visiems moduliams bendrą dujų įleidimo angą dujoms ar dujų mišiniams j modulių įėjimus paduoti, kur kiekvieno modulio dujų įėjimai yra suformuoti iš vienos ar daugiau tūtų, turinčių kintamo arba pastovaus skerspjūvio kanalą, tam kad per modulio tūtas tekėdamos dujos jų išėjime pasiektų viršgarsinį greitį, ir priklausomai nuo išsiplėtimo koeficiento ir skerspjūvio formos, suformuotų atitinkamos dujų koncentracijos, aukščio ir skersinio profilio čiurkšles, kurios nuosekliai išsidėsto lazerio spinduliuotės kelyje, kur per čiurkšles sklindančio lazerio spinduliuotės parametrai yra suderinti su suformuotomis dujų čiurkšlių parametrais, sukuriant specialaus profilio plazminį kanalą, kuris optimizuotas atlikti atitinkamų minėtų modulių funkcijas.In a coherent radiation generating device comprising a series-connected module for generating carrier beam groups, an acceleration and focusing module for generated groups of carriers and a coherent radiation-generating module coupled to a laser irradiated in a modulator, all of said modules are modules for common gas inlet for gas or gas mixtures j module inlets, where the gas inlets of each module are formed by one or more nozzles with a variable or constant cross-section channel so that the gas flowing through the module nozzles reaches a supersonic velocity at their outlet, and coefficients of expansion and cross-sectional shape formed by jets of appropriate gas concentration, height and transverse profile, which are arranged in a series of laser radiation path, where the parameters of the laser radiation propagating through the jets are summed with the formed parameters of gas jets, creating a special profile plasma channel, which is optimized to perform the functions of the respective said modules.
Kiekvienas įrenginio modulių turi vieną arba daugiau tūtų, kurios turi siaurėjantį-platėjantį kanalą, dar vadinamą Lavalio tūta arba turi nekintančio skerspjūvio kanalą.Each module of the device has one or more nozzles which have a narrowing-widening channel, also called a Laval nozzle, or have a channel of constant cross-section.
Kanalas gali turėti cilindrinę arba plyšinę skerspjūvio formą.The channel may have a cylindrical or slotted cross-sectional shape.
Kiekvieno paminėto modulių plazminis kanalas skiriasi dujų koncentracija, čiurkšlių, per kurį sklinda lazerinė spinduliuotė ilgiu, tūtų skaičiumi ir atstumu tarp jų, plazminio kanalo radialine dujų pasiskirstymo koncentracija, ir atstumu tarp atskirų modulių.The plasma channel of each of the mentioned modules differs in the gas concentration, the length of the jet through which the laser radiation propagates, the number and distance between the nozzles, the radial gas distribution concentration of the plasma channel, and the distance between the individual modules.
Plazmos kanalui formuoti dujos su didele jonizacijos energija, pvz. helis.Gas with high ionization energy to form a plasma channel, e.g. sound.
Krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulis turi vieną ar daugiau tūtų, kurios suformuoja mažėjančios koncentracijos šuolį išilgai sklindančios greitinančio lazerio spinduliuotės.The module for inserting carrier beams into a plasma wave has one or more nozzles that form a descending concentration jump along the accelerating laser radiation.
Krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulio tūtos išdėstytos tam tikru atstumu, kuris atitiktų Rentgeno spinduliuotės generavimo plazminio spinduliuotuvo modulio tūtų periodą ir leistų sinchronizuoti įterpiamų krūvininkų į plazmą grupių periodą su koherentinės spinduliuotės generavimo periodu.The nozzles of the carrier beam insertion module into the plasma wave are spaced at a distance corresponding to the nozzle period of the X-ray generating plasma emitter plasma module and to synchronize the period of the groups of plasma carriers to be inserted with the coherent radiation generation period.
Minėtas plazmos greitintuvo modulis turi vieną pailgos formos tūtą, formuojančią čiurkšlę, kurios koncentracija suderinta su greitinančios lazerio šaltinio intensyvumu, impulso trukme, bangos ilgiu bei fokusuojamo spinduliuotės pluošto, į įrenginio formuojamų čiurkšlių kanalo vieta, spinduliuotės pluošto diametru, skerspjūvio energijos pasiskirstymu bei bangos fronto faze.Said plasma accelerator module has one elongated nozzle forming a jet, the concentration of which is matched to the intensity of the accelerating laser source, pulse duration, wavelength and focus of the beam to be focused, the location of the jet channel formed in the device and the beam diameter of the jet. .
Minėtas krūvininkų spindulio fokusavimo modulis turi vieną ar daugiau tūtų, kurios formuoja tolygiai didėjančios dujų koncentracijos išilginį profilį lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi ir kompensuoja lazerinės spinduliuotės bei krūvininko pluoštelio skėstį.Said carrier beam focusing module has one or more nozzles which form a longitudinal profile of a uniformly increasing gas concentration in the direction of propagation of the laser radiation and compensate for the scattering of the laser radiation and the carrier beam.
Minėtas greitinimo ir fokusavimo modulis gali būti suformuotas iš uždaro cilindrinio kapiliaro, arba keturių koncentriškai išdėstytų tūtų, kurios suformuoja radialinį dujų koncentraciją, didėjančią tolstant nuo centro, ir padedančią sufokusuoti greitinančios lazerinės spinduliuotės pluoštą.Said acceleration and focusing module may be formed of a closed cylindrical capillary, or of four concentrically arranged nozzles, which form a radial gas concentration increasing away from the center and helping to focus the beam of accelerating laser radiation.
Minėtas koherentinės spinduliuotės generavimo plazminio spinduliuotuvo modulis turi tūtų seką, kurios formuoja periodišką mažos ir didelės koncentracijos čiurkšlių seką, kurios periodas sutampa su krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulio tūtų periodu.Said coherent radiation generating plasma radiator module has a sequence of nozzles which form a periodic sequence of low and high concentration jets, the period of which coincides with the nozzle period of the module for inserting the carrier beams into the plasma wave.
Krūvininkų greitinimui naudojama 800-1100 nm bangos ilgio lazerio spinduliuotė.Laser radiation with a wavelength of 800-1100 nm is used to accelerate the carriers.
Krūvininkų greitinimui naudojamos lazerio spinduliuotės energija 1 mJ - 3 J, o impulso trukmė 5-40 fs.Laser radiation energy of 1 mJ - 3 J and pulse duration of 5-40 fs are used to accelerate the carriers.
Krūvininkai yra elektronai, kurie pagreitintų elektronų impulse turi apie 20 MeV - 6 GeV energiją.Chargers are electrons that have an energy of about 20 MeV - 6 GeV in an accelerated electron pulse.
Tūtose ir kapiliaruose plazmos formavimui naudojamos dujos yra parinktos iš grupės, susidedančios iš helio, vandenilio, azoto, neono, argono, kriptono ir ksenono.The gases used to form the plasma in the nozzles and capillaries are selected from the group consisting of helium, hydrogen, nitrogen, neon, argon, krypton and xenon.
Atstumas tarp tūtos įėjimo iki išėjimo yra nuo 300 mikronų iki 13 milimetrų, o atstumas nuo tūtos kakliuko iki išėjimo yra nuo 100 mikronų iki 8 milimetrų.The distance between the nozzle inlet and the outlet is from 300 microns to 13 millimeters, and the distance from the nozzle neck to the outlet is from 100 microns to 8 millimeters.
Tūtų diametras arba plyšio plotis yra nuo 100 mikronų iki 10 milimetrų, o kakliuko diametras arba plyšio plotis 30 mikronų iki 1 milimetro.The diameter of the nozzles or the width of the slit is from 100 microns to 10 millimeters, and the diameter of the neck or the width of the slit is 30 microns to 1 millimeter.
Išradimo naudingumasUtility of the invention
Panaudojant pagal išradimą pasiūlytą būdą ir įrenginį, ženkliai padidinamas Rentgeno spinduliuotės koherentiškumas ir ryškumas. Plazmos kanalas formuojamas, krūvininkų pluošteliai įterpiami į plazmos bangą, greitinami lazeriu ir Rentgeno spinduliuotės generuojama mikrofluidinio lusto čiurkšlių pagalba, kuriame išmatavimai optimizuojami mikrometriniu tikslumu. Šis būdas ir įrenginys sumažina koherentinių šaltinių dydį bei atpigina įrengimo savikainą. Lazeriniai plazmos greitintuvai šimtus kartų mažesni nei sinchrotronai, o betatrono spinduliuotės momentinis ryškumas sulyginamas su sinchrotrono spinduliuotės momentiniu ryškumu. Ši spinduliuotė gali būti panaudota tokiems patiems tyrimams kaip ir sinchrotrono spinduliuotė. Lazerio spinduliuotė plazmoje sukuria 500-1000 kartų didesnį elektros lauko stiprumą nei įprastuose radijo dažnio greitintuvuose, siekiantį 100 GV/m, ir leidžia pasiekti kelių GeV krūvininkų energijas per 6-9 centimetrų atstumą. Radijo dažnio greitintuvuose tam prireikia dešimčių ar šimtų metrų. Lazeriniai plazmos greitintuvai leidžia sukonstruoti kompaktiškus krūvininkų ultratrumpųjų impulsų ir kontroliuojamus femtosekundinės trukmės Rentgeno spinduliuotės šaltinius. Siūlomo išradimo esmė yra ta, kad siūlomo Rentgeno spinduliuotės būdo krūvininkų pluoštelių generavimas, grupavimas ir greitinimas yra atliekamas pilnai optiniu būdu lazerio pagalba ir krūvininkų pluoštelių periodas sinchronizuojamas laike ir erdvėje su plazmos spinduliuotuvo periodu. Dėl to ženkliai padidėja spinduliuotės koherentiškumas ir ryškumas, o optinė greitinimo schema leidžia pasiekti 1-2 eilėmis didesnes krūvininkų energijas, nei minėtoje patentinėje paraiškoje, nedidinant įrenginio išmatavimų.By using the method and the device according to the invention, the coherence and brightness of the X-rays are significantly increased. A plasma channel is formed, the carrier beams are inserted into the plasma wave, accelerated by a laser, and generated by X-rays using microfluidic chip jets, in which the measurements are optimized with micrometric accuracy. This method and installation reduces the size of coherent sources and reduces the cost of installation. Laser plasma accelerators are hundreds of times smaller than synchrotrons, and the instantaneous brightness of betatron radiation is compared to the instantaneous brightness of synchrotron radiation. This radiation can be used for the same studies as synchrotron radiation. Laser radiation in plasma generates 500-1000 times higher electric field strengths than conventional radio frequency accelerators, reaching 100 GV / m, and allows to reach the energies of several GeV carriers at a distance of 6-9 centimeters. In radio frequency accelerators, this takes tens or hundreds of meters. Laser plasma accelerators allow the construction of compact sources of ultrashort pulses and controlled femtosecond X-rays of charge carriers. The essence of the present invention is that the generation, grouping and acceleration of the carrier beams of the proposed X-ray method are performed fully optically by means of a laser and the period of the carrier beams is synchronized in time and space with the period of the plasma emitter. This significantly increases the coherence and brightness of the radiation, and the optical acceleration scheme allows to achieve 1-2 orders of magnitude higher carrier energies than in the above-mentioned patent application without increasing the dimensions of the device.
Detaliau išradimas paaiškinamas brėžiniais, kurThe detailed invention is explained in the drawings, where
Fig. 1 - pavaizduota koherentinės spinduliuotės generavimo įrenginio funkcinė diagrama.FIG. 1 - a functional diagram of a coherent radiation generating device is shown.
Fig.2 - pavaizduotas koherentinės spinduliuotės generavimo įrenginio blokinės schemos vaizdas iš viršaus.Fig. 2 is a top view of a block diagram of a coherent radiation generating device.
Fig.3 - pavaizduotas koherentinės spinduliuotės generavimo įrenginio blokinės schemos išilginis pjūvis su elektronų generavimo, greitinimo ir koherentinės spinduliuotės spinduliavimo principine diagrama.Fig. 3 shows a longitudinal section of a block diagram of a coherent radiation generating device with a schematic diagram of electron generation, acceleration and coherent radiation emission.
Fig.4 - pavaizduota krūvininkų pluoštelių grupių generavimo, greitinimo ir koherentinės spinduliuotės spinduliavimo lazeriniame plazmos greitintuve mikrotūtų formuojamo plazmos koncentracijos profilio priklausomybė nuo atstumo lazerio spinduliuotės sklidimo kryptimi.Fig. 4 shows the dependence of the generation, acceleration and coherent radiation radiation of the groups of charge carrier beams in the laser plasma accelerator on the plasma concentration profile formed by the microtubes in the direction of the propagation of the laser radiation.
Fig.5 - pavaizduota koherentinės spinduliuotės generavimo įrenginio realizavimo blokinė schema.Fig. 5 shows a block diagram of the implementation of a coherent radiation generating device.
Išradimo realizavimo pavyzdysExample of realization of the invention
Pasiūlytas koherentinės spinduliuotės generacijos būdas apima šią operacijų seką. Generuoja krūvininkų pluoštelių grupę, po to sugeneruotą krūvininkų pluoštelių grupę greitina, fokusuoja ir generuoja koherentinę spinduliuotę. Visa tai atlieka optiniu būdu panaudojant lazerinį plazmos greitintuvą, kur generuojamų krūvininkų pluoštelių grupių periodas sinchronizuojamas laike ir erdvėje su plazmos spinduliuotuvo periodu, panaudojant tam pritaikytą plazmos kanalo kintamo tankio erdvinį profilį, kur plazmos kintamo tankio koncentracija turi būti suderinta su lazerio intensyvumu, impulso trukme, bangos ilgiu bei fokusuojamos spinduliuotės pluošto vieta, diametru, skerspjūvio energijos pasiskirstymu bei bangos fronto faze. Krūvininkų pluoštelių generacija ir įterpimas j plazmos bangą vyksta dėl staigaus koncentracijos sumažėjimo šuolio, kurio metu plazmos burbulo skersmuo padidėja, ir krūvininkus plazminė banga pagauna ir pradeda greitinti arba į didelės jonizacijos energijos dujas, pvz. helį, įpurškiant mažesnės jonizacijos dujas, pvz. azotą ar argoną. Dujos įpurškiamos periodiškai tam tikru atstumu, ir tokiu būdu suformuojamos periodinės krūvininkų pluoštelių grupės. Plazmos greitintuvo zonoje šios krūvininkų grupės pagreitinamos iki šimtų MeV energijos . Greitinimo zonos dujų koncentracija lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi gali būti laipsniškai didinama, siekiant sumažinti greitinančios lazerinės spinduliuotės bei krūvininkų pluoštelių išsifokusavimą. Trečios zonos plazmos spinduliuotuvo periodas, kurį suformuoja besikeičiantis žemos ir didelės dujų koncentracijos taikinys lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi, yra sinchronizuojamas laike ir erdvėje su krūvininkų pluoštelių generacijos periodu.The proposed method of coherent radiation generation includes this sequence of operations. Generates a group of charge fibers, then accelerates, focuses, and generates coherent radiation on the generated group of charge fibers. All this is done optically using a laser plasma accelerator, where the period of the generated charge beam groups is synchronized in time and space with the plasma emitter period, using a suitable plasma channel variable density spatial profile, where the plasma variable density concentration must be matched to the laser intensity, pulse duration wavelength and the location, diameter, cross-sectional energy distribution and phase front phase of the focused beam. The generation and insertion of the carrier beams into the plasma wave occurs due to a sudden jump in concentration, during which the diameter of the plasma bubble increases, and the charge carriers are captured by the plasma wave and begin to accelerate or into high ionization energy gases, e.g. helium by injecting a lower ionization gas, e.g. nitrogen or argon. The gas is injected periodically over a distance, and thus periodic groups of carrier fibers are formed. In the plasma accelerator zone, these groups of carriers are accelerated to hundreds of MeV of energy. The gas concentration in the acceleration zone in the direction of propagation of the laser radiation can be gradually increased in order to reduce the focusing of the accelerating laser radiation and the carrier beams. The period of the third zone plasma emitter, formed by the changing target of low and high gas concentration in the direction of propagation of the laser radiation, is synchronized in time and space with the period of carrier beam generation.
Dėl koncentracijos kitimo plazmoje formuojasi elektrinis laukas, kuris priverčia krūvininkus svyruoti skersine kryptimi, ir krūvininkų grupės sinchroniškai generuoja didesnio ryškumo koherentinę Rentgeno spinduliuotę.Due to the change in the concentration in the plasma, an electric field is formed, which causes the carriers to oscillate in the transverse direction, and the groups of carriers synchronously generate coherent X-rays of higher intensity.
Koherentinės spinduliuotės generavimo įrenginio funkcinė diagrama, apima generavimo, greitinimo, fokusavimo ir spinduliavimo zonas (12, 13, 14) pavaizduota Fig.1. Pagal išradimą pasiūlyto įrenginio, toliau vadinamo mikrofluidiniu lustu 3 arba lazeriniu plazmos greitintuvu 3, blokinė schema pavaizduota Fig.2 susideda iš tūtų zonos 12, skirtos krūvininkų pluoštelių grupei generuoti, tūtų zonos 13, skirtos pluoštelių grupėse sugeneruotiems krūvininkams greitinti ir juos fokusuoti ir mikrotūtų zonos 14, skirtos koherentinei spinduliuotei, pavyzdžiui Rentgeno spinduliuotei, generuoti. Zonose (12, 13, 14) yra išdėstytos minėtos tūtos, skirtos dujoms įpurkšti, kurios gali būti suformuotos geriau kaip kintamo skersmens angos, padarytos, pavyzdžiui stiklo pagrinde (modulyje), bei išdėstytos jame vienoje eilėje viena po kitos su tarpais (Fig.3). Pro minėtas tūtas praėjusios dujos virš minėto stiklo pagrindo sukuria atitinkamai periodiškai išdėstytas didelės koncentracijos dujų čiurkšles, kurios sudaro dujų taikinį. Lazerio šaltinio 1 (Fig.5) spinduliuojama kelių ar keliasdešimt teravatų 800-1064 nm 7-40 fs greitinanti lazerinė spinduliuotė 9 paraboliniu veidrodžiu 2 (1/f = 1/3.5-1/20) fokusuojama į lazerinės plazmos greitintuve 3 esantį didelės jonizacijos energijos dujų, pvz. helio, 2.5 pm - 25 pm skersmens dujinį taikinį, kuriame sklindanti spinduliuotė sužadina plazminę bangą, dar vadinama plazminiu burbulu. Burbulo susiformavimui ir greičio sinchronizacijai su greitinančio lazerio spinduliuote plazmos koncentracija turi būti suderinta su lazerio intensyvumu, impulso trukme, bangos ilgiu bei fokusuojamos spinduliuotės pluošto vieta, diametru, skerspjūvio energijos pasiskirstymu bei bangos fronto faze. Dujinio taikinio koncentracijos profilis lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi susideda iš minėtų trijų zonų: krūvininkų pluoštelių generacijos ir įterpimo į plazmos bangą zonos 12, krūvininkų plazmos greitintuvo ir krūvininkų pluoštelio fokusavimo zonos 13 bei koherentinės spinduliuotės, pavyzdžiui Rentgeno spinduliuotės, generavimo plazminio spinduliuotuvo zonos 14. Krūvininkų pluoštelių generacija ir įterpimas į plazmos bangą vyksta dėl staigaus koncentracijos sumažėjimo šuolio, kurio metu plazmos burbulo skersmuo padidėja, ir krūvininkus plazminė banga pagauna ir pradeda greitinti arba į didelės jonizacijos energijos dujas, pvz. helį, įpurškiant mažesnės jonizacijos dujas, pvz. azotą ar argoną. Dujos įpurškiamos periodiškai tam tikru atstumu, ir tokiu būdu suformuojamos periodinės elektronų pluoštelių grupės. Plazmos greitintuvo zonoje 13 šios krūvininkų grupės pagreitinamos iki šimtų MeV energijos. Greitinimo zonos dujų koncentracija lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi gali būti laipsniškai didinama, siekiant sumažinti greitinančios lazerinės spinduliuotės bei krūvininkų pluoštelių išsifokusavimą. Trečios zonos 14 plazmos spinduliuotuvo periodas, kurį suformuoja besikeičiantis žemos ir didelės dujų koncentracijos taikinys lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi, yra sinchronizuojamas laike ir erdvėje su krūvininkų pluoštelių generacijos periodu.A functional diagram of a coherent radiation generating device includes the generation, acceleration, focusing and radiation zones (12, 13, 14) shown in Fig.1. The block diagram of the device according to the invention, hereinafter referred to as microfluidic chip 3 or laser plasma accelerator 3, shown in Fig. 2, consists of a nozzle area 12 for generating a group of charge fibers, a nozzle area 13 for accelerating and focusing the charge generators generated in the fiber groups and 14 for generating coherent radiation, such as X-rays. The zones (12, 13, 14) are arranged with said nozzles for injecting gas, which can be formed better than variable diameter openings made, for example, in a glass base (module) and arranged therein in a row one after the other with gaps (Fig.3). ). The gas passing through said nozzles above said glass base creates appropriately spaced high concentration gas jets which form a gas target. The laser radiation emitted by the laser source 1 (Fig.5) of several or tens of terawatts at 800-1064 nm 7-40 fs is focused by a parabolic mirror 2 (1 / f = 1 / 3.5-1 / 20) into a high ionization laser laser accelerator 3. energy gas, e.g. helium, a gas target with a diameter of 2.5 pm to 25 pm, in which the propagating radiation excites a plasma wave, also called a plasma bubble. For bubble formation and velocity synchronization with accelerating laser radiation, the plasma concentration must be matched to the laser intensity, pulse duration, wavelength, and location, diameter, cross-sectional energy distribution, and wavefront phase of the focused beam. The concentration profile of the gaseous target in the direction of propagation of the laser radiation consists of the above three zones: charge beam generation and plasma wave insertion zone 12, charge plasma accelerator and charge beam focusing zone 13, and coherent radiation, such as X-ray radiation, generation and insertion into the plasma wave occurs due to a sudden jump in concentration, during which the diameter of the plasma bubble increases, and the charge carriers are captured by the plasma wave and begin to accelerate or into gases of high ionization energy, e.g. helium by injecting a lower ionization gas, e.g. nitrogen or argon. The gas is injected periodically at a certain distance, and thus periodic groups of electron beams are formed. In zone 13 of the plasma accelerator, these groups of carriers are accelerated to hundreds of MeV of energy. The gas concentration in the acceleration zone in the direction of propagation of the laser radiation can be gradually increased in order to reduce the focusing of the accelerating laser radiation and the carrier beams. The period of the third zone 14 plasma emitter, formed by the alternating target of low and high gas concentration in the direction of propagation of the laser radiation, is synchronized in time and space with the period of charge beam generation.
Dėl koncentracijos kitimo plazmoje formuojasi elektrinis laukas, kuris priverčia krūvininkus svyruoti skersine kryptimi, ir krūvininkų grupės sinchroniškai generuoja didesnio ryškumo koherentinę Rentgeno spinduliuotę.Due to the change in the concentration in the plasma, an electric field is formed, which causes the carriers to oscillate in the transverse direction, and the groups of carriers synchronously generate coherent X-rays of higher intensity.
Fig. 3 pavaizduotas šio išradimo realizavimo įrenginys, kuriame Teravatinis lazerio šaltinis 1, generuoja 800-1064 nm bangos ilgio 7-40 fs impulsinę spinduliuotę 9. Ši spinduliuotė nukreipiama j parabolinį veidrodį 2, kuris fokusuoja spinduliuotę į 2.5 pm - 25 pm skersmens dujinį taikinį. Šį taikinį tūtų ir kapiliarų čiurkšlių pagalba formuoja mikrofluidinis lustas 3. Mikrofluidinis lustas 3 įterpia krūvininkų pluoštelius į plazmos bangą, formuoja plazmos kanalą krūvininkų greitinimui lazeriu bei generuoja Rentgeno spinduliuotę plazmos spinduliuotuvo dėka. Fig. 4 pavaizduota elektronų generavimo tūtų zonos 12, greitinimo mikrotūtų zonos13 ir Rentgeno spinduliuotuvo dujų įpurškimo mikrotūtų zonos 14 dujinio taikinio koncentracijos n profilio priklausomybė nuo atstumo z greitinančio lazerio sklidimo kryptimi. Po to, magneto 4 pagalba (Fig.5) krūvininkai 10 atlenkiami j šalį nuo Rentgeno spinduliuotės 11 sklidimo krypties ir nukreipiami į krūvininkų energijos registracijos ir bei sugerties įrenginį 5. Pagrindinė greitinanti lazerio spinduliuotė sugeriama filtru 6, ir per vakuuminės kameros 8 langą 5 Rentgeno spinduliuotė 11 nukreipiama į išorę bandinio vaizdinimui ar kitiems tyrimo tikslams.FIG. 3 shows an apparatus for carrying out the present invention, in which the Teravatic Laser Source 1 generates pulsed radiation 9 at a wavelength of 800-1064 nm. This radiation is directed to a parabolic mirror 2, which focuses the radiation on a gas target with a diameter of 2.5 μm to 25 μm. This target is formed by a microfluidic chip 3 with the help of nozzles and capillary jets. The microfluidic chip 3 inserts the charge fibers into the plasma wave, forms a plasma channel for laser acceleration of the charge carriers and generates X-ray radiation thanks to the plasma emitter. FIG. Fig. 4 shows the dependence of the concentration profile n profile of the electron generation nozzle area 12, the acceleration microtube area 13 and the X-ray gas injection microtube area 14 on the distance z in the direction of propagation of the accelerating laser. Then, by means of the magnet 4 (Fig. 5), the charge carriers 10 are deflected from the direction of propagation of the X-ray radiation 11 and directed to the charge energy recording and absorption device 5. The main accelerating laser radiation is absorbed by the filter 6 and the X-ray window of the vacuum chamber 8. the radiation 11 is directed outwards for imaging the sample or for other test purposes.
Pasiūlytas įrenginys turi monolitinį rėmą, kuris žymiai padidina įrenginio stabilumą, naudojant 5-30 femtosekundžių trukmės gretinančios spinduliuotės lazerio impulsus, palyginus su atskiromis erdvėje išdėstytomis mikrometrinių matmenų tūtomis. Įrenginyje suformuoti trys moduliai: a) krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulis, b) plazmos greitintuvo modulis ir krūvininkų spindulio fokusavimo modulis ir c) koherentinės spinduliuotės (Rentgeno spinduliuotės generavimo) plazminio spinduliuotuvo modulis. Kiekvienas iš įrenginio modulių turi nepriklausomą arba visiems moduliams bendrą dujų įleidimo angą. Į modulių įėjimą per vožtuvą paduodamos vienos rūšies dujos arba dujos bei dujų mišiniai su skirtingais jonizacijos koeficientais arba skirtingo atominio svorio dujos.The proposed device has a monolithic frame, which significantly increases the stability of the device by using laser pulses of adjacent radiation lasting 5-30 femtoseconds compared to individual micrometric nozzles arranged in space. The device consists of three modules: a) a module for inserting carrier beams into a plasma wave, b) a plasma accelerator module and a carrier beam focusing module, and c) a coherent radiation (X-ray radiation generation) plasma emitter module. Each of the unit's modules has an independent or common gas inlet for all modules. One type of gas or gas and gas mixtures with different ionization factors or gases of different atomic weights are fed to the inlet of the modules through the valve.
Kiekvienas įrenginio modulių turi vieną arba daugiau tūtų, kurios turi siaurėjantį-platėjantį kanalą, dar vadinamą Lavalio tūta arba turi nekintančio skerspjūvio kanalą. Kanalas gali turėti cilindrinę arba plyšinę skerspjūvio formą. Dujos, tekėdamos per modulį, modulio išėjime pasiekia viršgarsinį greitį, ir priklausomai nuo išsiplėtimo koeficiento ir skerspjūvio formos, suformuoja atitinkamos dujų koncentracijos, aukščio ir skersinio profilio čiurkšles.Each module of the device has one or more nozzles which have a narrowing-widening channel, also called a Laval nozzle, or have a channel of constant cross-section. The channel may have a cylindrical or slotted cross-sectional shape. The gas flowing through the module reaches a supersonic velocity at the output of the module and, depending on the expansion coefficient and the cross-sectional shape, forms jets of the corresponding gas concentration, height and transverse profile.
Įrenginys suderintas su greitinančios lazerio spinduliuotės parametrais, kuri sklisdama per lusto formuojamas dujų čiurkšles, sukuria specialaus profilio plazminį kanalą, kuris optimizuotas atlikti atitinkamų modulių funkcijas. Modulių plazminis kanalas skiriasi dujų koncentracija, čiurkšlių, per kurį sklinda lazerinė spinduliuotė ilgiu, tūtų skaičiumi ir atstumu tarp jų, plazminio kanalo radialine dujų pasiskirstymo koncentracija, ir atstumu tarp atskirų modulių. Plazmos kanalui formuoti paprastai naudojamos dujos su didele jonizacijos energija, pvz. helis. Krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulis turi vieną ar daugiau tūtų, kurios suformuoja mažėjančios koncentracijos šuolį išilgai sklindančios greitinančio lazerio spinduliuotės. Sumažėjus plazmos koncentracijai, plazmos burbulo skersmuo padidėja ir tuo metu plazmos banga pagauna grupę krūvininkų, pvz. elektronų ir pradeda juos greitinti. Grupė krūvininkų gali būti įterpta į plazminę bangą, su modulio tūtą įpurškus mažesnės jonizacijos energijos dujas, pvz. helio mišinį su 0.5-5% azoto ar argono mišiniu. Maksimalus greitinamas krūvininkų kiekis neturi viršyti ribos, kada prasideda nekontroliuojamas griūtinis krūvininkų pagavimas plazmine banga, kurio metu žymiai sumažėja maksimali greitinamų krūvininkų energija ir padidėja energijų dispersija. Siekiant padidinti Rentgeno diapazono antrinę spinduliuotę, krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulio tūtos išdėstytos tam tikru atstumu, kuris atitiktų Rentgeno spinduliuotės generavimo plazminio spinduliuotuvo modulio tūtų periodą ir leistų sinchronizuoti įterpiamų krūvininkų į plazmą grupių periodą su Rentgeno spinduliuotės generavimo periodu. Minėtas plazmos greitintuvo modulis turi vieną pailgos formos tūtą, formuojančią čiurkšlę, kurios koncentracija suderinta su greitinančios lazerio šaltinio intensyvumu, impulso trukme, bangos ilgiu bei fokusuojamo spinduliuotės pluošto, į įrenginio formuojamų čiurkšlių kanalo vieta, spinduliuotės pluošto diametru, skerspjūvio energijos pasiskirstymu bei bangos fronto faze. Pagreitintų krūvininkų energija proporcinga čiurkšlės ilgiui, tačiau šis atstumas yra apribotas lazerio spinduliuotės ir plazminės bangos išsifazavimo atstumu bei atstumu, per kurį lazerinė spinduliuotė praranda savo energiją ir nebegali pagreitinti krūvininkų. Krūvininkų greitinimui paprastai naudojamos dujos su didele jonizacijos energija, pvz. helis. Krūvininkų spindulio fokusavimo modulis turi vieną ar daugiau tūtų, kurios formuoja tolygiai didėjančios dujų koncentracijos išilginį profilį lazerinės spinduliuotės sklidimo kryptimi ir kompensuoja lazerinės spinduliuotės bei krūvininko pluoštelio skėstį. Didelių koncentracijų ir galingumų lazerinės spinduliuotės atveju, gali prasidėti savaiminis netiesinis spinduliuotės susifokusavimas ir filamentacija. Dėl to, j fokusavimo modulį gali būti įterpiamos tūtos, formuojančios mažesnės koncentracijos čiurkšles, ir apsaugančios nuo lazerinio pluošto subyrėjimo. Minėtas greitinimo ir fokusavimo modulis gali būti suformuotas iš uždaro cilindrinio kapiliaro, arba keturių koncentriškai išdėstytų tūtų, kurios suformuoja radialinę dujų koncentraciją, didėjančią tolstant nuo centro, ir padedančią sufokusuoti greitinančios lazerinės spinduliuotės pluoštą. Minėtas Rentgeno spinduliuotės generavimo plazminio spinduliuotuvo modulis turi tūtų seką, kurios formuoja periodišką mažos ir didelės koncentracijos čiurkšlių seką, kurios periodas sutampa su krūvininkų pluoštelių įterpimo į plazmos bangą modulio tūtų periodu. Mažos koncentracijos zona išplečia, o didelės koncentracijos zona sufokusuoja pagreitintų krūvininkų pluoštą. Spinduliuotės tūtų periodo sinchronizacija su krūvininkų pluoštelių įterpimo periodu padidina spinduliuotės koherentiškumą ir ryškį. Krūvininkų greitinimui naudojama 800-1100 nm bangos ilgio lazerio spinduliuotė. Krūvininkų greitinimui naudojamos lazerio spinduliuotės energija 1 mJ - 3 J, o impulso trukmė 5-40 fs. Elektronai pagreitintų elektronų impulse turi apie 20 MeV - 6 GeV energiją. Tūtose ir kapiliaruose plazmos formavimui naudojamos dujos yra parinktos iš grupės, susidedančios iš helio, vandenilio, azoto, neono, argono, kriptono ir ksenono. Tūtų čiurkšlės pasiekia viršgarsinį 1.5-8 Machų greitį. Atstumas tarp tūtos įėjimo iki išėjimo yra nuo 300 mikronų iki 13 milimetrų, o atstumas nuo tūtos kakliuko iki išėjimo yra nuo 100 mikronų iki 8 milimetrų. Tūtų diametras arba plyšio plotis yra nuo 100 mikronų iki 10 milimetrų, o kakliuko diametras arba plyšio plotis 30 mikronų iki 1 milimetro. Tūtų paviršiaus šiurkštumo spindulys yra ne didesnis nei 1% nuo kanalo skersmens siauriausioje kanalo vietoje.The device is compatible with the parameters of accelerating laser radiation, which, propagating through the gas jets formed by the chip, creates a special profile plasma channel, which is optimized to perform the functions of the respective modules. The plasma channel of the modules differs in the gas concentration, the length of the jet through which the laser radiation propagates, the number and distance between the nozzles, the radial gas distribution concentration of the plasma channel, and the distance between the individual modules. Gas with high ionization energy is commonly used to form the plasma channel, e.g. sound. The module for inserting carrier beams into a plasma wave has one or more nozzles that form a descending concentration jump along the accelerating laser radiation. As the plasma concentration decreases, the diameter of the plasma bubble increases and at that time the plasma wave catches a group of charge carriers, e.g. electrons and begin to accelerate them. A group of charge carriers can be embedded in a plasma wave by injecting a gas of lower ionization energy, e.g. a mixture of helium with a mixture of 0.5-5% nitrogen or argon. The maximum accelerated charge carrier shall not exceed the limit at which the uncontrolled collapse of the charge carrier plasma wave begins, during which the maximum energy of the accelerated charge carriers is significantly reduced and the energy dispersion is increased. In order to increase the secondary radiation in the X-ray range, the nozzles of the carrier beam insertion module into the plasma wave are spaced at a distance corresponding to the nozzle period of the X-ray generating plasma radiation module module and to synchronize the period of the charge group insertion groups with the X-ray. Said plasma accelerator module has one elongated nozzle forming a jet, the concentration of which is matched to the intensity of the accelerating laser source, pulse duration, wavelength and focus of the beam to be focused, the location of the jet channel formed in the device and the beam diameter of the jet. . The energy of accelerated charge carriers is proportional to the length of the jet, but this distance is limited by the phasing distance of the laser radiation and the plasma wave and the distance over which the laser radiation loses its energy and can no longer accelerate the charge carriers. Gas with high ionization energy is usually used to accelerate the carriers, e.g. sound. The charge beam focusing module has one or more nozzles that form a longitudinal profile of a steadily increasing gas concentration in the direction of propagation of the laser radiation and compensate for the scatter of the laser radiation and the charge beam. In the case of high concentrations and powers of laser radiation, spontaneous non-linear focusing and filamentation of the radiation may begin. As a result, nozzles can be inserted into the focusing module to form jets of lower concentration and to prevent the laser beam from collapsing. Said acceleration and focusing module may be formed of a closed cylindrical capillary, or of four concentrically arranged nozzles, which form a radial gas concentration increasing away from the center and helping to focus the accelerating laser beam. Said X-ray generating plasma emitter module has a sequence of nozzles which form a periodic sequence of low and high concentration jets, the period of which coincides with the nozzle period of the module for inserting the carrier beams into the plasma wave. The low concentration zone expands, and the high concentration zone focuses the beam of accelerated charge carriers. Synchronization of the radiation nozzle period with the carrier beam insertion period increases the coherence and brightness of the radiation. Laser radiation with a wavelength of 800-1100 nm is used to accelerate the carriers. Laser radiation energy of 1 mJ - 3 J and pulse duration of 5-40 fs are used to accelerate the carriers. Electrons have an energy of about 20 MeV - 6 GeV per pulsed accelerated electron. The gases used to form the plasma in the nozzles and capillaries are selected from the group consisting of helium, hydrogen, nitrogen, neon, argon, krypton and xenon. Nozzle jets reach supersonic speeds of 1.5-8 Mach. The distance between the nozzle inlet and the outlet is from 300 microns to 13 millimeters, and the distance from the nozzle neck to the outlet is from 100 microns to 8 millimeters. The diameter of the nozzles or the width of the slit is from 100 microns to 10 millimeters, and the diameter of the neck or the width of the slit is 30 microns to 1 millimeter. The surface roughness radius of the nozzles shall not exceed 1% of the channel diameter at the narrowest point of the channel.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2019513A LT6785B (en) | 2019-05-03 | 2019-05-03 | Metod and device for generation of coherent radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2019513A LT6785B (en) | 2019-05-03 | 2019-05-03 | Metod and device for generation of coherent radiation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2019513A LT2019513A (en) | 2020-11-10 |
| LT6785B true LT6785B (en) | 2020-12-10 |
Family
ID=73042454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2019513A LT6785B (en) | 2019-05-03 | 2019-05-03 | Metod and device for generation of coherent radiation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT6785B (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8787529B2 (en) | 2011-05-11 | 2014-07-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Compact coherent current and radiation source |
-
2019
- 2019-05-03 LT LT2019513A patent/LT6785B/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8787529B2 (en) | 2011-05-11 | 2014-07-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Compact coherent current and radiation source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2019513A (en) | 2020-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5825847A (en) | Compton backscattered collimated x-ray source | |
| US7348569B2 (en) | Acceleration of charged particles using spatially and temporally shaped electromagnetic radiation | |
| US5637966A (en) | Method for generating a plasma wave to accelerate electrons | |
| US5789876A (en) | Method and apparatus for generating and accelerating ultrashort electron pulses | |
| US20230082458A1 (en) | Method and apparatus for processing a particle shower using a laser-driven plasma | |
| Seidl et al. | Irradiation of materials with short, intense ion pulses at NDCX-II | |
| ES2415519T3 (en) | Accelerator of charged particles and radiation source | |
| Pogorelsky | Ultra-bright X-ray and gamma sources by Compton backscattering of CO2 laser beams | |
| LT6785B (en) | Metod and device for generation of coherent radiation | |
| Ogata | Plasma lens and wake experiments in Japan | |
| Nakajima | Recent progress on laser acceleration | |
| CN110887858B (en) | Ultrafast high-energy electron probe system based on ultrafast wide-spectrum electron beam | |
| Breuer | Dielectric laser acceleration of non-relativistic electrons at a photonic structure | |
| Buck | Advanced characterization and control of laser wakefield acceleration | |
| Caldwell et al. | Physics of AWAKE Run 2 | |
| Penache et al. | Experimental investigation of ion beam transport in laser initiated plasma channels | |
| Daniels | Measuring and modifying plasma density profiles to confine high power lasers | |
| Tomkus | Excitation of secondary radiation with high-intensity laser fields and its application in materials science | |
| Plath | Measurements and Detailed Analysis of Seeded High-Gain Free-Electron Lasers at FLASH | |
| Shaw | Direct laser acceleration in laser wakefield accelerators | |
| Gschwendtner | AWAKE: advanced proton driven plasma wakefield acceleration experiment at CERN | |
| Balascuta | Numerical calculations of the electron beam emittance for laser acceleration experiments | |
| Rossetti Conti | Beam Dynamics for Extreme Electron Beams | |
| Blue | Hosing Instability of the Drive Electron Beam in the E157 Plasma-Wakefield Acceleration Experiment at the Stanford Linear Accelerator | |
| Keskin et al. | Method of producing 100 keVs ion beams from a gas jet using two intense laser pulses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20201110 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20201210 |