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相似文献
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1.
利用1维粒子模拟程序,研究了超短超强激光脉冲与超薄双层靶(基底层和加速层厚度均为nm量级)相互作用产生准单能质子束的过程。研究表明,基底层厚度及加速层厚度对质子能谱的影响至关重要。减小基底层厚度,靶后静电场增强,质子的最大能量显著增大;减小加速层厚度,靶后静电场分布变得更加均匀,质子能谱中心能量变化不大,单能性变好。通过优化参数,获得了能散度为7%的准单能质子束。  相似文献   

2.
基于带电粒子活化测谱方法在SGⅡ-U装置上开展了皮秒激光靶背鞘场机制质子加速实验研究,对靶参数进行了优化.利用带电粒子活化测谱方法测量了相同激光条件、不同Cu薄膜靶厚度情况下靶背鞘场加速质子的最高截止能量、角分布、总产额以及激光能量到质子的转化效率等关键参数.实验发现,SGⅡ-U皮秒激光靶背鞘场加速机制的最佳Cu薄膜靶厚度为10 μm,对应质子最高能量接近40 MeV,质子(>4 MeV)总产额约4×1012个,激光能量到质子的转化效率约2%.薄膜靶更厚或者更薄都会降低加速质子的最高截止能量;当靶厚减薄至1 μm时,皮秒激光的预脉冲开始对靶背鞘场产生显著影响,质子最高截止能量急剧下降,高能质子束斑呈现空心结构;而当靶厚增加至35 μm时,虽然质子束的能量有所降低,但是质子束斑的均匀性更好.  相似文献   

3.
超薄靶激光质子加速实验研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
在超短超强飞秒SILEX-Ⅰ激光装置上,开展了薄膜靶激光质子加速的实验研究。实验发现激光预脉冲、靶厚度对质子加速有很大的影响。在激光强度3×1018~3×1019W/cm2条件下,采用前表面厚度为3μm铜、后表面镀4μm厚CH靶,质子的最大能量达到3.15 MeV。而对190 nm厚CH膜靶,质子的最大能量为0.54 MeV。初步研究了激光偏振对质子加速的影响,相同激光功率条件下,圆偏振激光加速产生的质子最大能量略低于P偏振打靶。这些结果与靶后鞘层加速机制相一致。  相似文献   

4.
 根据超短超强激光与固体靶相互作用中质子靶前表面加速和靶后表面加速两种机制,对在SILEX-I激光器上进行的质子加速实验中获得的质子最大截止能量进行了估算,认为实验中质子产生的主要机制是靶后表面加速。同时结果表明:对该装置的实验条件,靶前表面加速机制可以产生质子的最大能量约为2 MeV;靶后表面加速机制可以产生的质子的最大能量约11 MeV。另外用Multi2005程序计算了激光器信噪比对靶后表面加速机制的影响。计算表明:SILEX-I激光器信噪比达到108∶1时,预脉冲对用5 μm靶时鞘层加速电场的影响可以忽略。  相似文献   

5.
 用100 TW激光器产生的超短超强激光与5 μm薄膜Cu靶的进行打靶实验,测量了靶背法线方向产生质子的角分布和能谱。实验中采用辐射变色膜片HD810测量质子的角分布,用CR39和Thomson磁谱仪结合测量质子能量分布。测量结果表明:质子发射张角为10°左右,质子沿着靶背法线方向发射,在能量为570 keV处出现截断。通过测量质子能量分布验证了超短超强激光等离子体相互作用过程中靶背法线鞘层质子加速机制。  相似文献   

6.
基于靶背鞘层加速机制(TNSA)产生的质子束具有宽能谱的特性,限制了其应用范围。为了产生准单能质子束,研究了基于直线加速器射频腔结构的质子能谱优化方法。在给定射频腔电压和频率情况下,计算了腔间距随优化能量的变化关系,并针对不同优化能量设计了不同大小的腔间距和腔数。在给定腔数情况下,发现只在某个能量附近可以获得单能性最好的单能峰。对能量接受范围进行了分析,要实现最终2%的能散,进入射频腔的质子束能散不能大于15%,并分析了射频腔频率对能量接受范围的影响。最后对PIC模拟得到的半高全宽为15%的一个能谱进行优化,获得了谱宽小于2%的准单色质子能谱。 .  相似文献   

7.
为了研究激光鞘场中质子层的尺寸对质子束特性的影响,本文应用中国工程物理研究院 激光聚变研究中心的二维Particle-In-Cell (2D-PIC)数值模拟程序Flips2D进行了相关数值模拟研究. 研究了质子束总能量随时间的变化,得出了加速持续过程与激光脉冲持续时间的关系; 研究了质子层的宽度对加速后质子束发散角和能谱的影响;研究了质子层的厚与加速后质子束 发散角和能谱的关系;得出了质子层的初始尺寸对加速后质子特性的影响规律.  相似文献   

8.
在等离子体源离子注入中,将待处理的工件直接放在等离子体内,并在工件上按一定的占空比加脉冲连续式负偏压,我们通过计算,分析了在工件未加负偏压时等离子体对工件的作用,并给出了在工件加上负偏压时注入工件的离子能量的简化分布模型,最后计算了在负偏压脉冲持续时间内离子阵鞘层边界的扩展。  相似文献   

9.
ICP等离子体鞘层附近区域发光光谱特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了独立控制鞘层附近区域离子密度和离子能最分布,采用光发射谱(OES)测量技术,对不同射频功率、放电气压和基底偏压下感应耦合等离子体鞘层附近区域辉光特性进行了研究.原子谱线和离子谱线特性分析表明,在鞘层附近区域感应耦合等离子体具有较高的离子密度和较低的电子温度.改变放电气压和射频功率,对得到的光谱特性分析表明,鞘层附近区域离子密度随射频功率的增大而线性增大,在低压下随气压的升高而增大.低激发电位原子谱线强度增加迅速,高激发电位原子谱线强度增加缓慢,而离子谱线强度增加很不明显.改变基底直流偏压,对得到的发射光谱强度变化分析表明,谱线强度随基底正偏压的增加而增大.随着基底负偏压的加入,谱线强度先减小而后增大;直流偏压为-30 V时,光谱强度最弱.快速离子和电子是引起Ar激发和电离过程的主要能量来源.  相似文献   

10.
 采用短脉冲强激光辐照固体双层薄靶的方式对质子束的产生及质子束角分布开展了实验研究。在SILEX-Ⅰ短脉冲激光装置上利用脉宽为30 fs的强激光辐照背面镀有CH膜的金膜靶,在距离靶背3.3 cm处采用CR39记录靶背出射的质子角分布。通过分析靶背出射质子的角分布,研究了激光功率密度和对比度对质子加速机制的影响。研究结果表明:占主导地位的质子产生和加速机制对激光预脉冲比较敏感。激光预脉冲较弱时,靶背壳电场加速机制占主导地位;当激光预脉冲较强时,靶前加速机制占主导地位。此外,还对导致质子环形分布的磁场大小进行了估算。  相似文献   

11.
Double electron capture (DEC) by protons from He was studied in collisions at energies in the keV regime, theoretically and experimentally. Theoretical cross-sections were calculated using the electron nuclear dynamic approach and a binomial distribution method in the energy range 1–100 keV. Experimental cross-sections were measured by means of the grow-rate method in the energy range of 4–10 keV. The cross-sections measured are consistent with those of the previous data at the high energies of the measured interval and show a different trend for the low energy. This behavior is consistent with those of other DEC cross-sections measured by protons from He-like targets. With the two collision models, it is proven that the reference data for this system are consistent only with the assumption of uncorrelated electrons and with independent target-projectile nuclei dynamics.  相似文献   

12.
用20—1020 keV单能质子刻度CR-39固体核径迹探测器   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
用北京师范大学2×1.7MV串列加速器和400 kV高压倍加器产生的20—1020 keV单能质子束对CR-39固体核径迹探测器进行了刻度.为了保证质子的单能性和固体核径迹探测器上径迹密度不能超过106/cm2的要求,对两台加速器分别采用了不同方法控制质子辐照数量.在串列加速器上采用了狭缝加转盘的方法,在高压倍加器上采用了100 ns单次高压脉冲扫描束流的方法,既保持了质子的单色性,又达到了质子注量小于106/cm2关键词: 单能质子 固体核径迹探测器 CR-39  相似文献   

13.
月球表面环境对Mo/Si多层膜光学特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘震  高劲松  陈波  王彤彤  王笑夷  申振峰  陈红 《光学学报》2012,32(9):931001-315
研究了月球表面高温、强辐射的空间环境下Mo/Si多层膜的热稳定性和辐照稳定性。Mo/Si多层膜采用磁控溅射法镀制,将制备好的多层膜在100℃和200℃高温下加热,利用激光等离子体反射率计和X射线衍射仪(XRD)对加热前后的多层膜进行了测量。结果显示在200℃以内,多层膜反射率和中心波长没有显著变化,表现出良好的热稳定性。利用Monte Carlo方法模拟了质子在多层膜内造成的缺陷的分布和浓度分布。模拟显示,能量大的质子沉积在多层膜内部,造成的缺陷也集中在多层膜内部。用能量为60keV,剂量分别为3×1012 cm-2和3×1014 cm-2的质子对Mo/Si多层膜进行辐照实验。发现多层膜内部出现了烧蚀损伤缺陷及节瘤缺陷。结果表明能量相同时,辐照剂量越大对多层膜反射率影响越大。  相似文献   

14.
基于蒙特卡罗软件Geant4,探讨质子与硅的库仑散射和核反应及中子与硅的核反应产生反冲原子沉积非电离能量的过程,建立质子和中子在硅中的非电离能量阻止本领计算方法。在此方法中,描述了原子间库仑散射的物理过程,模拟带电粒子与晶格原子之间的屏蔽库仑散射。计算得到不同能量质子和中子在硅中因库仑散射和核反应产生反冲原子的非电离能量沉积及阻止本领的等效性,计算结果与中子ASTM标准及文献计算得到的质子数据符合很好。  相似文献   

15.
梁方豪 《物理学报》2001,50(3):572-576
对于具有连续能谱的单粒子量子体系,“包含在连续谱量子体系中的决定论性”一文用所谓“双波函数”来描述处于能量本征态的粒子系综中各粒子的量子行为,并且在所谓的“等价定理”中称:双波函数描述在经典极限下将化为经典力学描述.然而,此描述所给出的系综力学量观测值统计分布的预言与通常量子力学不相容;并且,该文对其“等价定理”的证明是不正确的,这个“定理”实际上不成立 关键词: 连续能谱量子体系 双波函数 经典极限  相似文献   

16.
The spatial distribution of protons, accelerated by intense femtosecond laser pulses interacting with thin target foils under oblique irradiation are investigated. Under certain conditions, the proton beams are directed away from the target normal. This deviation is towards the laser forward direction, with an angle that increases with the level and duration of the amplified spontaneous emission pedestal before the main laser pulse. In addition, for a given laser pulse, this beam deviation increases with proton energy. The observations are discussed in terms of different electron acceleration mechanisms and target normal sheath acceleration, in combination with a laser-controllable shock wave locally deforming the target rear surface.  相似文献   

17.
The energy distributions of protons emitted from the Coulomb explosion of hydrogen clusters by an intense femtosecond laser have been experimentally obtained. Ten thousand hydrogen clusters were exploded, emitting 8.1-keV protons under laser irradiation of intensity 6 × 1016W/cm2. The energy distributions are interpreted well by a spherical uniform cluster analytical model. The maximum energy of the emitted protons can be characterized by cluster size and laser intensity. The laser intensity scale for the maximum proton energy, given by a spherical cluster Coulomb explosion model, is in fairly good agreement with the experimental results obtained at a laser intensity of 1016–1017 W/cm2 and also when extrapolated with the results of three-dimensional particle simulations at 1020–1021 W/cm2. Energetic proton generation in low-density plastic (C5H10) foam by intense femtosecond laser pulse irradiation has been studied experimentally and numerically. Plastic foam was successfully produced by a sol-gel method, achieving an average density of 10 mg/cm3. The foam target was irradiated by 100-fs pulses of a laser with intensity 1 × 1018 W/cm2. A plateau structure extending up to 200 keV was observed in the energy distribution of protons generated from the foam target, with the plateau shape explained well by Coulomb explosion of lamella in the foam. The laser-foam interaction and ion generation were studied qualitatively by two-dimensional particle-in-cell simulations, which indicated that energetic protons are mainly generated by the Coulomb explosion. From the results, the efficiency of energetic ion generation in a low-density foam target by Coulomb explosion is expected to be higher than in a gas-cluster target.  相似文献   

18.
A high-energy proton irradiation test was conducted on the electro-deposited nano Ni and the common coarse-grained Ni with different incident angles. The energy loss of the proton penetrating through the nano Ni was investigated. Results show that, high-energy protons exhibit higher residual energy after penetrating the nano Ni than those penetrating the coarse-grained Ni under the same sample thickness and irradiation condition. The high-energy protons lose less energy in grain boundaries during irradiation. The large amount of grain boundaries in nano Ni decreases the energy loss of the proton interacting with the test materials.  相似文献   

19.
黄鹤  刘买利 《波谱学杂志》1998,15(5):421-426
通过改变预饱和照射时间研究了一些多肽和蛋白质分子在水溶液中的饱和转移效应.定量分析了在照射60s之后大分子中绝大多数酰胺质子仍不受影响的原因.结果表明:具有稳定的三维溶液结构的蛋白质(如溶菌酶)中,活泼氢的信号基本上不受饱和转移影响;对于溶液结构比较稳定的多肽和蛋白质(如胰岛素),只有少部分酰胺质子信号强度受到影响;小分子六肽因为溶液中不存在稳定的构象,饱和转移效应十分显著.因此对于溶液中多肽与蛋白质构象的NMR研究,预饱和仍不失为一种简便而有效的溶剂峰压制技术.  相似文献   

20.
Spin polarization of protons emitted at 20° and 40° in the 93Nb + 14N reaction at 95 MeV has been measured by the double scattering method using a polarimeter particularly designed for protons having a continuous energy distribution.The result shows that the polarization is small for low-energy protons, but increases smoothly with the increase of proton energy, reaching around + 20 % at about 20 MeV in the center-of-mass system. Energy and angular distributions of protons measured in the same reaction indicate coexistence of equilibrium and preequilibrium components in the proton emission of interest, the fraction of the preequilibrium component increasing with the increasing proton energy. If we assume that protons emitted in equilibrium are completely unpolarized, and that the value of polarization (P) for the preequilibrium component is independent of proton energy, the present result is consistent with P ? + 22 % for the emission at 20° and P ? + 38 % for the emission at 40°.The result is discussed in terms of the hot-spot model for precompound decay.  相似文献   

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