With the rapid iteration of ultra-intense femtosecond laser technology, laser intensities have entered the relativistic regime (>10¹⁸ W/cm²). Nan kondisyon fizik ekstrèm sa yo, matyè yo konplètman ionize nan plasma, epi elektwon ki trè lejè ka dirèkteman akselere pa jaden elektrik lazè a -yon pwosesis ke yo rekonèt kòm Direct Laser Acceleration (DLA). Pwosesis sa a sèvi kòm baz fondamantal pou anpil domèn fwontyè, tankou akseleratè avanse, sous radyasyon gwo-enèji, ak syans attosecond.
Sepandan, teknoloji DLA tradisyonèl yo te soufri depi lontan pa yon defi debaz: li prensipalman depann sou fòs longitudinal ponderomotiv lazè Gaussian pou kondwi. Men, fòs ponderomotiv transverse nan yon lazè Gaussian montre yon distribisyon Gaussian, ki inevitableman pouse elektwon deyò. Sa a grav anpeche akselerasyon elèktron ki estab e li te vin tounen yon pwoblèm "boutèy" nan jaden an.
Pou simonte defi sa a, ekip rechèch SIOM la te elaji yon fason inovatif jaden lazè estriktire nan eksperyans akselerasyon elèktron. Yo itilize distribisyon inik entansite kre ak momantòm angilè orbital intrinsèque lazè Laguerre-Gaussyen (LG) pou manipile elèktron byen presi. Rezilta eksperimantal yo montre ke lazè LG ki gen sikilè polarize gòch-yo posede yon jaden elektrik longitudinal inik sou aks optik la. Konbine ak efè a konsantre transverse, sa a avèk siksè fòme yon estrikti akselerasyon ki estab "ti wonn vakyòm". Estrikti sa a sanble ak bul yo plasma nan akselerasyon wakefield klasik, bay yon anviwònman ideyal pou akselerasyon elèktron ki estab ak trè efikas.
Reyalizasyon sa a non sèlman ranpli espas sa a nan verifikasyon eksperimantal DLA relativis LG lazè-kondwi, men tou amelyore siyifikativman estabilite ak kolimasyon gwo bout bwa elèktron la. Anplis de sa, gradyan akselerasyon an nan jaden an lazè LG se pwopòsyonèl dirèkteman ak entansite lazè a epi li endepandan de anviwònman an plasma konplèks ki vin apre. Karakteristik inik sa a ouvè yon chemen konplètman nouvo pou kreye estrikti akselerasyon kontra enfòmèl ant mikwomèt-, potansyèlman fè konsèp "akseleratè kontra enfòmèl ant" nan yon reyalite. Avèk plis optimize nan tan kap vini an, teknoloji sa a espere yo dwe lajman aplike nan ultrarapid fizik, syans materyèl, ak D 'medikal, kondwi devlopman leapfrog nan plizyè disiplin.
