强激光驱动电容器靶产生百太瓦孤立阿秒脉冲的新方案

超快光子束流可通过对组成物质的原子、分子和电子等微观粒子进行超高时空分辨率的测量和控制，实现对物质相关的物理、化学和生物医学等宏观过程的理解、应用和控制。时间尺度在10-18秒的阿秒光子束流，能够对电子进行实时探测和控制，为人类认识微观世界提供了全新手段，被认为是激光科学史上最重要的里程碑之一。世界先进国家都将阿秒科学列为未来10年激光科学最重要的发展方向。欧盟极端光学装置ELI(Extreme Light Infrastructure)项目三大装置之一，位于匈牙利的阿秒光脉冲源 (ELI-ALPS)研究中心的首要任务就是为国际科学界用户提供涵盖相干极紫外(XUV)、X 射线和阿秒脉冲的超快光子束流。

利用强激光与物质相互作用产生高次谐波是突破飞秒极限实现高亮度阿秒脉冲辐射的重要方案之一。在强激光与固体密度等离子体的相互作用中，由于两者之间的能量耦合效率较低，谐波辐射以低效率的相对论振荡镜（Relativistic Oscillating Mirror, ROM）机制为主，难以产生高能的孤立纳米电子层进行更高效率的相干同步辐射(Coherent Synchrotron Emission, CSE)。