Phys. Rev. Lett. 123, 264803 (2019) – Generation and Characterization of Attosecond Microbunched Electron Pulse Trains via Dielectric Laser Acceleration

図1

変調器と分析器の構造を持つ実験セットアップと電子位相空間挙動のスケッチ。 (a) レーザー照射された電子は、2列の柱からなる第1の誘電体レーザー加速構造(変調器)のチャンネル中央に集光される。 このスケッチの背景には、変調器とアナライザーの構造のSEM画像が見える。 電子はアナライザー構造中を伝播した後、磁気偏向分光器でエネルギーを測定する。 (b)電子パルスの時間変化のスケッチ。 光源では、電子パルスはトリガーとなる紫外レーザーパルス(約100fs)とほぼ同じ長さである。 電子カラムを伝播する間に、軌道効果により変調器での電子パルス幅はおよそ400fsに増加する。 到着した電子パルスに作用するパルスレーザー光は、電子のエネルギーを変調する。 このエネルギー変調は、その後の伝搬中に密度変調を引き起こす。 時間焦点では、各バンチレットの電子パルス持続時間が最小となる。 時間的焦点の位置は、変調器におけるエネルギー変調の振幅に依存する。 ここでは、アナライザーの位置でのマイクロバンチングを示している。 (c) 電子ドリフト時の位相空間展開のスケッチ。 縦軸は電子のエネルギーを示し、1周期(-⋯ππ≡6.45fs)でプロットしている。 このとき、高速の高エネルギー電子が低速の電子に追いつき、マイクロバンチパルス列が形成されます。 (d)変調器のみでの相互作用後の電子のスペクトルの例(レーザー強度3×1011 W cm-2)。 赤の曲線は、赤の領域内で均一なブロードニングが発生していることを示している。 (e)変調器とアナライザー構造を照射した場合のスペクトルの例(変調器:1.5×1010 W cm-2、アナライザー:2.5×1010 W cm-2)。 光学周期6.45fsの周期性とサブオプティカルサイクル持続時間の特徴が明瞭に現れている。

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