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超短超强激光加速质子束的聚焦实验-电竞外围投注平台
时间:2020-10-16 来源:电竞外围投注平台 浏览量 31103 次

电竞外围投注_强激光和物质相互作用产生高能质子束是目前的研究热点,产生高强度、比较仔细的质子束可能会在高能高密度学科开辟新的研究方向,超声波、肿瘤学、天体物理学、医学例如,通过使MeV级强质子束入射到固体物质表面,可以产生T帕斯卡级的高压,研究木星核中的热缩合物质的特性。 惯性约束核聚变的徐点火(FI )方案是用强力激光产生高能带电粒子,熄灭高度输送的氘氚(DT )燃料,与会聚的电子束相比,高能质子束在着火点更好地研究能量,燃料适用于FI方案的质子束存在高拒绝,不仅需要以20~40微米的精度进行研究,还必须拍摄电影瓦激光生成高能质子束的能量切换效率在15%以上。

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现有的研究已经与这种切换效率相似,但通过将激光太阳光照射在半球状铝箔上,还验证了质子束的曲面箔研究实验。 在平面箔片的实验中,找到多馀的电磁场有助于改善质子束的研究特性。

在迄今为止的质子束FI方案检查性实验中,质子束源由部分球表面箔层和中空锥体构成,该结构配置在黑体电磁辐射空洞侧,阻断重氢-氚(DT )燃料在运输中产生的强软x射线。 本文应用于类似的FI结构,但没有去除电磁辐射空洞,使锥体具有研究质子束和遮蔽线的双重作用。

球表面箔层热电子引起的径向电场、质子束和锥体的相互作用对质子束的研究特性有非常大的影响,这在平面箔靶结构中是很常见的现象。 实验用于LosAlamos国家实验室的TRIDENR亚皮秒激光器,激光功率为200TW。

如图1右图所示,FI结构由墨碳膜构成的部分球表面箔层和60锥体或圆柱体结构构成,箔层表面上的烃层成为质子束的发射源。 另外,还对一部分球表面箔层和半球面箔层的结果进行了比较。

发射的质子束首先通过铜网格,然后用一系列光学板(RCF )记录其网格图案,每个RCF无法记录一定能量范围内的质子束。 利用这些数据,融合3D轨迹跟踪技术,可以反向上市大于质子束纵径d (即焦点光斑径)的产品,研究方位。 如图2右图所示,随着质子束能量的提高,光斑直径变大,同时一部分球表面箔层的结果也明显高于半球面箔层的结果。

焦点方位是锥体结构接近其他结构对应方位的2~3倍(300微米)。 图1的实验设置和目标。 锥形靶由10微米薄的球壳层和铝锥体构成,铜网和光学板分别配置在离球面顶点1.5毫米和4厘米的位置,模拟使用PIC程序LSP产生的质子束的运动过程, 大部分测试质子最初向横靶面的方向加速,然后轴或这与横靶面的鞘加速模型一致,指出由强激光和物资的相互作用产生的大量热电子不构成垂直靶面的加速鞘。 仿真得出结论光斑直径与实验结构一致。

质子束的倾斜轨迹也可以通过分析质子束内的径向电场变化状况得到定性的说明。 在靶面附近,热电子不受正电荷质子的影响而被掩埋,但从靶面向外仔细观察,可以发现电场从内向外逐渐进化。

更高的激光强度可以产生更高能量的电子,而不会减少径向压缩力。 根据模拟,质子束内的径向传输场超过了MV的每100微米的强度,不足以在FI结构的空间尺度内有效地旋转MeV级的质子束。 另外,根据该模型得出质子束能量越高旋转半径越小的结论,这也与实验的结果完全相同。

图2横轴是质子能,a中纵轴是焦点光斑直径,b是焦点方位质子束的埋入特性受到热电子空间的均匀分布性的影响,径向电场是热电子在靶面上的纵向运动引起的,因此热电子源(激光焦点)的直径从90m开始另外,在模拟中发现,在锥体内没有烃膜的条件下,烃膜的存在不能使径向电场一定牢固,因此可以将该直径进一步增加到20微米。 基于以上结果,我们指出改进激光光斑的均匀分布性,优化锥体结构等,获得性能更好的质子束将对高能高密度科学的许多领域产生很大的应用价值。 图3测试质子的模拟结果。-电竞外围投注。

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