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High-repetition-rate (≥ kHz) targets and optics from liquid microjets for high-intensity laser–plasma interactions
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资源说明：High-intensity laser–plasma interactions produce a wide array of energetic particles and beams with promising applications. Unfortunately, the high repetition rate and high average power requirements for many applications are not satisfied by the lasers, optics, targets, and diagnostics currently employed. Here, we aim to address the need for high-repetition-rate targets and optics through the use of liquids. A novel nozzle assembly is used to generate high-velocity, laminar-flowing liquid micro
在高功率激光科学与工程领域，高强度激光与等离子体的相互作用产生了各种有前景的高能粒子和光束。然而，许多应用需要的高重复频率和高平均功率要求当前的激光器、光学元件、靶材及诊断工具无法满足。这篇论文主要探讨了如何通过液体微射流技术来解决这一问题。
论文中提到，传统的激光-等离子体相互作用实验通常受限于低重复率的靶材和光学组件，这限制了它们在实际应用中的潜力。为了解决这个问题，研究团队开发了一种创新的喷嘴装置，可以生成高速、层流状态的液体微射流。这种微射流可以作为高重复率的靶材，以适应kHz以上的激光脉冲频率。
微射流技术的优势在于其能够提供连续、稳定的靶材，而且由于液体的快速冷却特性，可以有效地抵抗激光照射产生的热效应，从而保持靶材的质量和稳定性。此外，液体靶材还可以实现动态更换，进一步提高了实验的重复性和效率。
在光学方面，液体微射流也能提供独特的解决方案。液体可以被调制成具有特定光学特性的薄膜，比如折射率或吸收率，以适应不同激光波长的需求。这为设计高性能的激光光学元件提供了新的思路，尤其是对于那些需要在高平均功率下工作的光学系统。
论文中还提到了实验方法和结果，包括对液体微射流靶材的性能测试和光学特性分析。研究者通过实验验证了这种新型靶材在高重复率激光脉冲下的稳定性，并讨论了其在等离子体产生、粒子加速以及激光驱动的其他物理过程中的潜在应用。
这篇研究揭示了液体微射流技术在解决高重复率激光-等离子体相互作用中的关键挑战上具有显著的潜力。它不仅改进了靶材的设计，还为光学元件的创新提供了新途径，有望推动高强度激光技术在能源、医疗、材料加工等多个领域的应用。
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