强激光与金属纳米丝阵列作用产生小焦斑X射线源

1901年，第一届诺贝尔物理学奖被授予伦琴，以表彰他发现X射线。一个多世纪过去了，X射线已广泛应用于医学、工业检测、安防科技和科学研究等领域。近年来，随着百太瓦以及拍瓦级激光器的出现，基于激光等离子体相互作用的X射线源也开始出现并得到了初步的应用，包括Kα射线源和伽马射线源等。不论是哪一种X射线源，都需要首先将激光能量转换成高品质的高能电子束。然而，对于Kα射线源和伽马射线源，激光和稠密等离子体相互作用将产生具有很大空间发射度的高能电子束，从而不可避免地造成X射线焦斑远大于激光焦斑，因此，如何产生具有小发散角的电子束就成了一个亟待解决的问题。为解决这一难题，中国工程物理研究院激光聚变研究中心的谷渝秋研究员实验组提出采用纳米金属丝阵列导引激光产生小发散角高能电子束，从而有望产生高亮度微焦点X射线源。相关实验结果发表在Chinese Optics Letters 2015年第3期上（DOI：10.3788/COL201513.031001）。