論文の概要: Free-Space Optical Modulation of Free Electrons in the Continuous-Wave Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03410v1
- Date: Wed, 04 Dec 2024 15:49:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-05 15:07:34.168794
- Title: Free-Space Optical Modulation of Free Electrons in the Continuous-Wave Regime
- Title（参考訳）: 連続波レジームにおける自由電子の自由空間光変調
- Authors: Cruz I. Velasco, F. Javier García de Abajo,
- Abstract要約: 自由電子と光学場のコヒーレント相互作用は自由電子圧縮を生み出す。
本稿では, 材料構造による光散乱を伴わずに, 連続電子ビームの時間的大圧縮を実現するための実用的手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: The coherent interaction between free electrons and optical fields can produce free-electron compression and push the temporal resolution of ultrafast electron microscopy to the attosecond regime. However, a large electron-light interaction is required to attain a strong compression, generally necessitating short light and electron pulses combined with optical scattering at nanostructures. Here, we theoretically investigate an alternative configuration based on stimulated Compton scattering, whereby two counterpropagating Gaussian light beams induce energy jumps in a colinear electron beam by multiples of their photon-energy difference. Strong recoil effects are produced by extending the electron-light interaction over millimetric distances, enabling a dramatic increase in temporal compression and substantially reshaping the electron spectra for affordable laser powers. Beyond its fundamental interest, our work introduces a practical scheme to achieve a large temporal compression of continuous electron beams without involving optical scattering by material structures.
- Abstract（参考訳）: 自由電子と光学場のコヒーレント相互作用は自由電子圧縮を生み出し、超高速電子顕微鏡の時間分解能をアト秒状態に押し上げる。
しかし、強い圧縮を達成するためには大きな電子-光相互作用が必要であり、通常は短光と電子パルスをナノ構造における光学散乱と組み合わせる必要がある。
ここでは、刺激されたコンプトン散乱に基づく代替構成を理論的に検討し、2つの逆伝搬ガウス光は光子エネルギー差の倍数でコリニア電子ビームのエネルギージャンプを誘導する。
強い反動効果はミリメートル距離で電子-光相互作用を延長し、時間圧縮を劇的に増加させ、安価なレーザーパワーのために電子スペクトルを実質的に再構成することで生じる。
本研究は, 材料構造による光散乱を伴わずに, 連続電子ビームの時間的大きな圧縮を実現するための実用的手法を提案する。
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