Design of a gas cell for laser wakefield acceleration of electrons

Abstract

Laser-wakefield acceleration of electrons in a gas cell is considered. The OpenFOAM package is used to study the influence of the parameters of the cell on the density profile. Particle-in-cell simulations of laser wakefield aсceleration are performed for a 150 TW laser pulse, accelerated electrons with energies above 1 GeV are observed. A two-stage gas cell is investigated.

Розглянуто лазерно-плазмове прискорення електронів у газовій комірці. За допомогою пакета OpenFOAM досліджено вплив параметрів середовища на профіль густини. Проведено моделювання методом «частинок у комірці» лазерно-плазмового прискорення для лазерного імпульсу потужністю 150 ТВт, при цьому спостерігалися прискорені електрони з енергією більше 1 ГеВ. Досліджена двостадійна газова комірка.

Рассмотрено лазерно-плазменное ускорение электронов в газовой ячейке. При помощи пакета OpenFOAM исследовано влияние параметров ячейки на профиль плотности. Проведено моделирование методом «частиц в ячейках» лазерно-плазменного ускорения для лазерного импульса мощностью 150 ТВт, при этом наблюдались ускоренные электроны с энергией более 1 ГэВ. Исследована двухстадийная газовая ячейка.