第十届全国高能量密度物理会议

曾明 博士 副研究员

(1)报告人姓名:曾明

(2)报告题目:中国科学院高能物理研究所等离子体尾波加速研究进展

(3)报告内容简介:

激光或粒子束驱动的等离子体尾波加速器已在高能物理以及加速器领域获得了广泛关注。但受限于输出粒子束较差的能散、电量、能量稳定性等参数,其大规模应用还未能实现。中国科学院高能物理研究所的等离子体加速团队致力于等离子体尾波加速器在高能物理领域的实用化,进行了诸多研究。一是提出了三种新注入方式,提升了激光尾波加速器输出电子束的电量、能散同步优化效果。二是利用传统束流相空间操控技术与激光尾波加速器相结合,将激光尾波加速器的输出能量抖动和能散各降低一个数量级,这使得解决激光尾波加速中的能量抖动和能散过大问题成为了可能。三是在激光-束流混合驱动的尾波加速中观察到了级联能量倍增效应,使得在激光能量不变的情况下,我们有望数倍突破被加速的粒子束能量上限。四是推导了含辐射阻尼的betatron振荡的长期演化规律,这给未来高能等离子体加速器的研制打好了基础。五是研究了等离子体空泡平衡半径与束流强度的关系,发现真实的平衡半径介于被长期采用的中和半径与近期δ鞘层空泡理论所得的平衡半径之间;为了解决这一矛盾,我们提出绝热鞘层模型,其解很好的符合了模拟结果;这一模型将对高转换比的等离子体尾波加速有重要意义。

(4)报告人简介:

曾明,中国科学院高能物理研究所副研究员。2015年毕业于上海交通大学物理与天文学院,先后在ELI-NP和DESY进行博士后研究。2020年回国并加入中国科学院高能物理研究所的等离子体加速研究团队。长期从事激光和束流驱动的等离子体尾波加速的理论与模拟研究,提出过多种优化注入机制,其中“自截止电离注入”已被本领域广泛采纳,“双色光拍频电离注入”于近期被实验验证。在国际学术期刊上发表论文32篇,其中14篇为第一作者或通讯作者。