位相同期レーザー航跡場による電子加速

亜光速と超光速の光パルスはここ数十年でかなりの注目を集めており、遠隔通信、光ストレージ、基礎物理学に展望が開かれている。超光速伝搬は、通常は物質中で実現されているが、真空中においても準ベッセルビームや時空結合によって実証されている。しかし、準ベッセルビームの場合、その伝搬は、非回折ではあったが、パルス速度をほとんど制御できず、中程度の強度に制限されており、時空結合の場合、高い調整可能性は実現されたが、パルス幅がかなり広くなる。今回我々は、時空結合と準ベッセルビームを組み合わせて、光の速度と強度を独立して制御することによって、こうした方法を相対論的強度と超短パルスへ拡張する新しいコンセプトを報告する。このコンセプトをレーザープラズマ加速器の駆動に使うと、電子ビームのエネルギー利得が1桁以上高まる、デフェージングのない新たな領域がもたらされる。