电子束质量对于自由电子激光器（FEL）中X射线脉冲的产生至关重要，先进的直线加速器（直线加速器）可以为硬X射线-FEL提供足够质量的多GeV电子束，但基础设置的距离较大，而基于等离子体的加速器可以在更小米级距离上产生多GeV的电子束，并开始达到足以用于EUV FEL的束质量。近日，来自斯特拉斯克莱德大学的B. Hidding等人发现，来自等离子体光电阴极的电子束可以在等离子体尾场加速器（PWFA）中产生比现有技术亮许多数量级的电子束。

文章要点：

1) 这些电子束在等离子体尾场加速器（PWFA）中产生后，则被提取、捕获、传输并注入波荡器，而不会造成显著的质量损失；

2) 此外，这些超亮、亚飞秒电子束可以驱动接近冷束极限的硬X-FELs自由电子激光，产生阿秒埃级的相干X射线脉冲，且仅在波荡器10米后就达到饱和，这种等离子体-X-FEL为开发先进的光子科学能力奠定了基础。

参考资料：

Habib, A.F., Manahan, G.G., Scherkl, P. et al. Attosecond-Angstrom free-electron-laser towards the cold beam limit. Nat Commun 14, 1054 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36592-z

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36592-z