近临界密度泡沫增强质子加速

Qin Y.; Geng, S.; Zhang, Hui; Yu H.-L.; Zhang, G. L.; Dai, Z. T.; Wang, J. J.; Zhang, W. B.; Guo, J. X.; Xu, D.; Xu, S.; Xu, Y. Y.; Liu, Y. Q.; Wang, C. C.; Zhang, Z. X.; Liu, X. Y.; Leng, X. L.; Liang, X. Y.; Shen, Baifei; Ji, Liangliang; Li, Ruxin

近临界密度泡沫增强质子加速

质子能量翻倍

利用过渡辐射场与电荷分离场的协同作用，显著提升激光质子加速截止能量。

Qin Y. · Geng, S. · 张辉 · Yu H.-L. · Zhang, G. L. · Dai, Z. T. · Wang, J. J. · Zhang, W. B. · Guo, J. X. · Bate R. · Xu, S. · Xu, Y. Y. · Liu, Y. Q. · Zhang L. · Zhang, Z. X. · Liu, X. Y. · Leng, X. L. · Liang, X. Y. · 沈百飞 · 吉亮亮 · 李儒新

Nature Communications 2026

参数信息

质子截止能量: 90 MeV
过渡辐射场能量: 0.6 J

技术优势

质子能量翻倍

过渡辐射场与电荷分离场叠加，质子截止能量提升超过两倍，达到90 MeV。

应用场景

激光质子加速器：将质子截止能量提升至90 MeV，直接服务于紧凑型激光质子加速器。
紧凑型粒子源：提供高电荷电子束与强场协同的新机制，可缩小质子源体积。
闪光放疗：高能质子束具备超高剂量率潜力，可满足闪光放疗的需求。
高能量密度物理：近临界密度等离子体产生的强场可用于高能量密度物理实验。