Nové koncepty v urychlování elektronů brázdovou vlnou

Abstract

Disertační práce se zabývá inovativními přístupy v oblasti urychlování elektronů pomocí laserem vybuzené brázdové vlny (LWFA), která umožňuje dosahovat výrazně vyšších urychlovacích gradientů než tradiční metody. Klíčovými oblastmi výzkumu jsou zlepšení kvality elektronových svazků, stabilita a laditelnost parametrů, prodloužení délky urychlování a zvýšení zisku rentgenových zdrojů. Nové koncepty jsou studovány pomocí numerických "particle-in-cell" simulací. Patří mezi ně produkce elektronových svazků pomocí super-Gaussova profilu laseru, metoda vstřikování elektronů srážkou dvou laserových impulsů, zvýšení intenzity betatronového záření a urychlování pozitronů.

The dissertation explores innovative approaches in the field of electron acceleration using laser wakefield acceleration (LWFA), which enables significantly higher accelerating gradients than traditional methods. Key research areas include improving electron beam quality, stability and tunability of parameters, extending acceleration length, and increasing the yield of X-ray sources. The new concepts are studied using numerical "particle-in-cell" simulations. These concepts include the production of electron beams using a super-Gaussian laser profile, a method of electron injection by colliding two laser pulses, increasing the intensity of betatron radiation and the generation and acceleration of positrons.