Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Betatron radiation emitted during the direct laser acceleration of electrons in underdense plasmas

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389021%3A_____%2F25%3A00648097" target="_blank" >RIV/61389021:_____/25:00648097 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/adf50b" target="_blank" >https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/adf50b</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1088/1361-6587/adf50b" target="_blank" >10.1088/1361-6587/adf50b</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Betatron radiation emitted during the direct laser acceleration of electrons in underdense plasmas

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Relativistic laser pulses can accelerate electrons up to energies of several GeV during their interaction with gaseous targets through the direct laser acceleration (DLA) mechanism. While the electrons are accelerated to high energies, they oscillate transversely to the laser propagation direction, emitting radiation. We demonstrate using particle-in-cell (PIC) simulations that the high accelerated electron charge enables DLA sources to emit ∼ 10 10 photons/0.1% bandwidth (BW) at energies of hundreds of MeV when interacting with multi-petawatt (PW) laser pulses. We provide an analytical estimate of the expected critical frequency for the DLA betatron spectrum which is in strong agreement with PIC simulations. We also show that using gas jets of low density ( ∼ 10 19 cm<sup>−3</sup>) is beneficial for the brightness of the source, since low plasma density produces collimated radiation. If the laser pulse is focused to an optimal spot size that results in the highest cut-off energies, the conversion efficiency from laser to radiation can reach up to a few percent, which makes DLA a promising high-brilliance source of gamma-ray radiation.

  • Název v anglickém jazyce

    Betatron radiation emitted during the direct laser acceleration of electrons in underdense plasmas

  • Popis výsledku anglicky

    Relativistic laser pulses can accelerate electrons up to energies of several GeV during their interaction with gaseous targets through the direct laser acceleration (DLA) mechanism. While the electrons are accelerated to high energies, they oscillate transversely to the laser propagation direction, emitting radiation. We demonstrate using particle-in-cell (PIC) simulations that the high accelerated electron charge enables DLA sources to emit ∼ 10 10 photons/0.1% bandwidth (BW) at energies of hundreds of MeV when interacting with multi-petawatt (PW) laser pulses. We provide an analytical estimate of the expected critical frequency for the DLA betatron spectrum which is in strong agreement with PIC simulations. We also show that using gas jets of low density ( ∼ 10 19 cm<sup>−3</sup>) is beneficial for the brightness of the source, since low plasma density produces collimated radiation. If the laser pulse is focused to an optimal spot size that results in the highest cut-off energies, the conversion efficiency from laser to radiation can reach up to a few percent, which makes DLA a promising high-brilliance source of gamma-ray radiation.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Plasma Physics and Controlled Fusion

  • ISSN

    0741-3335

  • e-ISSN

    1361-6587

  • Svazek periodika

    67

  • Číslo periodika v rámci svazku

    8

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    085019

  • Kód UT WoS článku

    001550091600001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105013396171