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Simulation of the Quasi-Monoenergetic Protons Generation by Parallel Laser Pulses Interaction with Foils 下载免费PDF全文
A new scheme of radiation pressure acceleration for generating high-quality protons by using two overlappingparallel laser pulses is proposed. Particle-in-cell simulation shows that the overlapping of two pulses with identical Caussian profiles in space and trapezoidal profiles in the time domain can result in a composite light pulse with a spatial profile suitable for stable acceleration of protons to high energies. At~2.46 × 10^21 W/cm^2 intensity of the combination light pulse, a quasi-monoenergetic proton beam with peak energy ,~200 MeV/nucleon, energy spread 〈15%, and divergency angle 〈4° is obtained, which is appropriate for tumor therapy. The proton beam quality can be controlled by adjusting the incidence points of two laser pulses. 相似文献
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利用飞秒脉冲激光对单晶硅进行辐照,研究了在不同环境(纯水和空气)和能量密度条件下激光刻蚀过后硅片的光致荧光特性.对于辐照后的硅片,利用了场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、光致荧光光谱仪(PL)进行表征.结果显示:在空气中样品表面形成了条纹状微结构,纯水中硅片表面生成了尺寸更小的珊瑚状微结构;激光刻蚀后在硅片表面的生成物主要是SiOx(x2),在纯水中处理后硅片氧元素的含量接近是空气中的4倍;傅里叶变换红外透射谱中主要为Si—Si键(610 cm-1)和Si—O—Si键(1105 cm-1)的振动;在空气和纯水中激发出的荧光均为蓝光(420—470 nm),在各自最佳激发波长下,纯水中荧光强度比空气中强2到3倍,但是在可见光范围内荧光峰的位置和形状都基本没有发生变化.研究表明:氧元素在光致发光增强上起着重要作用,光致发光最主要是由形成的氧缺陷SiOx(x2)导致的,生成低值氧化物SiOx的多少决定了发光的强弱. 相似文献
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采用钛宝石飞秒脉冲激光对单晶硅在空气中进行辐照,研究了硅表面在不同扫描速度和能量密度下的光致荧光特性。光致荧光谱(PL)测量表明,在样品没有退火处理的情况下,激光扫描区域观察到橙色荧光峰(603nm)和红色荧光带(680nm附近)。扫描电子显微镜(SEM)测量显示,在飞秒脉冲激光辐照硅样品的过程中硅表面沉积了大量的纳米颗粒。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)检测到了低值氧化物SiOx(x2)的存在,并且结合能谱仪(EDS)检测结果发现氧元素在光致发光中起着重要作用。研究表明:603nm处橙色荧光峰来自微构造硅表面低值氧化物SiOx,680nm附近红色荧光带来自量子限制效应。同时样品表面硅纳米颗粒的尺寸和氧元素的浓度分别决定了红色荧光带和橙色荧光的强度,通过调节飞秒激光脉冲的扫描速度和能量密度,可以有效地控制样品的荧光强度。 相似文献
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根据Fresnel-Kirchhoff衍射理论,结合临床实际,考虑振幅近似和相位缓变条件,由傅里叶变换和卷积定理,导出了微聚焦X射线相衬成像(X-ray Phase-contrast Imaging,X-PCI)在像平面上焦斑尺寸范围内的能量密度分布函数.结果显示,像密度函数是吸收效应滤波函数FA(x)和相位效应滤波函数FP(x)分别与吸收项A2(x)和相位项A2(x)φ(x)作卷积运算后的和.利用mathematica软件分析讨论了该函数的分布规律,并给出了理论解释.结果表明,吸收效应对像密度的影响在焦斑范围内保持不变|相位效应对像密度的影响在焦斑范围内逐渐加强|在焦斑一定范围内,相位效应的影响远大于吸收效应. 相似文献
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By means of first principle total energy calculations, this paper studies the structural transition, elastic, mechanical, dielectric and electronic properties of BeCN2. The calculations in total energy indicate that under ambient condition, the orthorhombic BeSiN2-type BeCN2 (space group Pna21) is a more favoured structure than the tetragonal chalcopyrite-type one (space group I-42d). The results of elastic properties reveal that BeCN2 in both orthorhombic and tetragonal structure has higher bulk and shear moduli and smaller Poisson's ratio. The calculated Vicker hardness of tetragonal phase is 36.8 GPa, indicating a hard material. The analyses of electronic structure and electron density difference demonstrate that these excellent mechanical properties are attributed to the stronger covalent-bonding of CN4 and BeN4 subunits in BeCN2 crystal. Also, the orthorhombic BeCN2 phase is found to be a transparent semiconductor material with the calculated direct band gap of about 5.56 eV, superior to the indirect band gap of diamond and c-BN. Moreover, it also calculates Born effective charges and dielectric constants of BeCN2. These results suggest that BeCN2 may have some useful applications as optoelectronic, optical window and wear resistant materials. 相似文献
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