时间:12月27日(周三)下午14:00
地点:高能所主楼C209会议室
报告人:黄开 研究员
主持人:李大章 研究员
线上参会方式:腾讯会议号:659 454 450入会密码:231227
报告题目:千安级飞秒电子束的电光晶体单发时空诊断
报告摘要:激光尾波场加速(LWFA),作为一种先进的加速原理,因其超高的加速度梯度(>100 GeV/m)和产生高亮度电子束的能力而备受关注。LWFA在高能物理、X射线泵浦探针研究等方面可能具有重要应用前景。LWFA已经逐渐从物理研究过渡到工程研究阶段。对加速器而言,电子束的时间和强度参数测量是十分重要。然而,针对LWFA的电子束的时空诊断很少被研究。主要原因在于,面对LWFA电子稳定性仍然不够成熟的现状,诊断技术必须同时具备“单发”和“飞秒”诊断能力。
课题组将电光晶体诊断(EO)技术引入LWFA,通过探测电子的库伦场,观测到了等离子体源附近的球面库伦场,并首次测量了LWFA电子的发射时间抖动。进一步,为了提高时间分辨率和对电子束进行三维空间绝对电子密度重构,课题组对电子束产生的渡越辐射(TR)进行了EO诊断。首次实现了LWFA靶外的电子束时间抖动测量。为了获得电子束的绝对峰值电流以及三维空间尺寸,建立了理论模型,进行了严密的多色TR成像计算以及对飞秒电子束产生的EO信号波形的论证。最终,通过引入遗传算法(GA),实现了对LWFA千安级电子束的单发3D密度重构。这一研究的实验和数值方法可用于加速器、激光等离子体物理和太赫兹光学等领域。
报告人简介:黄开,2010年在北京大学取得学士学位。2015年在中国科学院物理研究所获得理学博士学位。作为博士后,于2016年加入了日本国立量子科学技术研究开发机构(QST),关西光量子科学研究所(KPSI)。在日本JST大型科学研发项目Impact(30亿日元)和MIRAI(60亿日元)中承担激光驱动电子束的飞秒时空诊断技术开发工作。2020年,受聘为QST的研究员(终身)。2021年升为主任研究员。作为课题负责人,于2021年,2023年连续两次获得日本文部科学省【科研费】(KAKENHI)资助。于2020,2021,2022年连续获得【QST理事长基金】资助。他的研究主要集中在高品质激光尾波场电子加速、X射线源、粒子束诊断和太赫兹光学。因为电光晶体电子束时空诊断技术的研究,于2017在“激光驱动的高能量粒子与辐射源”暑期学校(意大利,DESY&CNR主办)中获得“技术突破奖”。于2022年获得日本物理学会“青年科学家奖”。日本物理学会加速器物理领域运营委员。日本加速器物理研究会干事。