中科院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室提出了一種基于尾場空泡加速的自旋過濾器，利用該方案有望獲得全光驅動的緊湊高能極化電子源。相關研究成果近日發表于《應用物理評論》。

　　高能極化電子束被廣泛應用于高能物理（粒子對撞機）、核物理、材料物理等領域，然而產生這樣的電子束一般依賴于龐大、造價高昂的傳統加速器。激光尾場加速具有超高的加速梯度，國際上過去十多年在電子能量、品質的提升方面取得了顯著進展，但極化粒子產生方面的研究幾近于無。

　　該研究團隊獨立發展了包含自旋效應的粒子模擬方法，開展激光極化粒子加速研究。研究表明，對于橫向預極化的等離子體靶，電子束的自旋進動與其在相空間的位置相關，在特定相空間區域，電子的自旋進動受到顯著抑制。同時，研究人員設計了一種X形過濾器，置于加速完成的電子束之后，過濾掉進動顯著的電子，留下相空間中高極化率部分。該設計方案可以使得電子束極化率由最初的35%左右提升至80%以上。

　　“利用該方案產生的高能極化粒子束未來可用于正負電子對撞機的束流源?！睂＜冶硎荆@項工作突破了先前利用尾場加速預極化電子加速的驅動源、等離子體源的參數限制。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.13.044064