日前，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐至展研究團(tuán)隊(duì)在超強(qiáng)超短激光驅(qū)動(dòng)新型光鑷（相對(duì)論渦旋刀）操控粒子束研究中取得新進(jìn)展。

該研究團(tuán)隊(duì)在三維PIC模擬中利用相對(duì)論圓偏振拉蓋爾—高斯激光第一次實(shí)現(xiàn)了新型光鑷——相對(duì)論“渦旋刀”，產(chǎn)生空間周期性分布的電子團(tuán)簇。

該項(xiàng)研究中，王文鵬等研究人員利用相對(duì)論圓偏振拉蓋爾—高斯LG01 （σz ＝ －1）激光直接將傳統(tǒng)的弱光領(lǐng)域內(nèi)的光鑷（1／2 NOBEL PRIZE）拓展到了相對(duì)論激光領(lǐng)域（1／2 NOBEL PRIZE），產(chǎn)生了新型光鑷——相對(duì)論“渦旋刀”。研究發(fā)現(xiàn)這種相對(duì)論渦旋刀（電場(chǎng)）可以在每個(gè)激光周期實(shí)現(xiàn)會(huì)聚和發(fā)散，從而可以驅(qū)動(dòng)周期性電子團(tuán)簇產(chǎn)生。

論文中提出的單粒子模型很好地解釋了模擬中電子團(tuán)簇形成的原因，并且發(fā)現(xiàn)這種渦旋刀操控電子的行為依賴于LG激光中的軌道角動(dòng)量參數(shù)l和自旋角動(dòng)量參數(shù)σz。

該相對(duì)論“渦旋刀”驅(qū)動(dòng)操控的粒子束具有高電荷量、高準(zhǔn)直性的特點(diǎn)且操控簡(jiǎn)單，更容易獲得高品質(zhì)束流，對(duì)粒子加速、超快電子衍射、超快電子成像、加速器中粒子注入、慣性約束聚變快點(diǎn)火、THz和X光輻射源產(chǎn)生等應(yīng)用具有重要意義。

該研究成果已發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》上。