基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器及加速方法技术

本发明专利技术公开了一种基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器及加速方法，电子加速器包括硅基片、表面等离激元加速结构以及激光泵浦源，其中，表面等离激元加速结构形成在硅基片上，由多个表面等离激元加速单元变周期级联而成，每个表面等离激元加速单元形成单个加速腔；激光泵浦源出射激光并作用于加速腔内壁，加速腔内壁受激形成等离激元加速电场，该等离激元加速电场作用于待加速电子束团以实现对电子加速。该电子加速器及加速方法基于激光驱动，借助表面等离激元电子加速器的变周期级联，达到对电子进行长距离的加速的效果。达到对电子进行长距离的加速的效果。达到对电子进行长距离的加速的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器及加速方法


[0001]本专利技术属于片上电子加速
，具体一种基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器及加速方法。

技术介绍

[0002]粒子加速器是现代科技领域中非常重要的研究工具，它能够加速带电粒子到高速度，并在它们与物质相互作用中产生有趣的物理效应。近年来，随着技术的不断进步，粒子加速器得到了快速的发展，可以实现更高时空分辨率结构的研究和应用，如高能物理实验、核能研究、医学诊断和治疗等等。然而，目前现代粒子加速器的广泛应用受到了一些限制。首先，粒子加速器的基础设施规模巨大，需要占用大面积的土地和建造巨大的设施。其次，为了让粒子加速器达到高能量和高精度的效果，需要消耗大量的能源，使得其运行成本极高。这些因素都制约了粒子加速器的应用范围和推广速度，在某些领域甚至无法满足实际需要。因此，现代科技领域急需探索更紧凑和更易于广泛使用的加速器技术，以构建物理尺寸更小、成本更低的新型加速器。这种新技术的开发对于现代科技领域的发展具有巨大的潜力和价值。利用这些新技术，可以在更小的空间内建造更强大的加速器，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器，其特征在于，包括硅基片、表面等离激元加速结构以及激光泵浦源，所述表面等离激元加速结构形成在硅基片上，由多个表面等离激元加速单元变周期级联而成，每个表面等离激元加速单元形成单个加速腔；所述激光泵浦源出射激光并作用于加速腔内壁，加速腔内壁受激形成等离激元加速电场，该等离激元加速电场作用于待加速电子束团以实现对电子加速。2.根据权利要求1所述的基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器，其特征在于，所述表面等离激元加速单元由硅基片对称分布的金属薄片构成，金属薄片的高度大于等离激元加速电场区域的高度，两个金属薄片在硅基片上形成加速腔。3.根据权利要求1所述的基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器，其特征在于，多个表面等离激元加速单元变周期级联时，表面等离激元加速单元之间的真空漂移距离进行变周期处理。4.根据权利要求3所述的基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器，其特征在于，表面等离激元加速单元之间的真空漂移距离沿着待加速电子束团的运动方向越来越大。5.根据权利要求1所述的基于表面等离激元的片上级联光学电子加速器，其特征在于，所述激光泵浦源出射激光的激光功率与等离激元加速电场的峰值场强之间的转化比为80%
‑
90%，依据转化比控制激光功率实现对等离激元加速电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琳，张磊，尹坤，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：