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低能质子束在氢等离子体中的能损研究

邓佳川 赵永涛 程锐 周贤明 彭海波 王瑜玉 雷瑜 刘世东 孙渊博 任洁茹 肖家浩 麻礼东 肖国青 R. Gavrilin S. Savin A. Golubev D. H. H. Hoffmann

低能质子束在氢等离子体中的能损研究

邓佳川, 赵永涛, 程锐, 周贤明, 彭海波, 王瑜玉, 雷瑜, 刘世东, 孙渊博, 任洁茹, 肖家浩, 麻礼东, 肖国青, R. Gavrilin, S. Savin, A. Golubev, D. H. H. Hoffmann
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  • 实验测量了100 keV的质子束穿过部分电离氢等离子体靶后的能量损失. 等离子体靶由气体放电方式产生, 其自由电子密度在1016 cm-3量级, 电子温度约1–2 eV, 维持时间在微秒量级. 研究结果表明: 质子束在等离子体靶中的能量损失与自由电子密度密切相关且明显大于在同密度条件下中性气体靶中的能量损失; 在自由电子密度达到峰值处, 通过实验结果计算得到此时的自由电子库仑对数约为10.8, 与理论计算结果符合较好, 该值比Bethe公式给出的中性气体靶中束缚电子库仑对数高4.3倍,相应的能损增强因子为2.9.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11275241, 11105192, 11075192, 11275238, 11205225, 11075125)资助的课题.
    [1]

    Bohr N 1913 Philos. Mag. 25 10

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    Bethe H 1930 Ann. Phys. 397 325

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    Grande P L, Schiwiztz G 1998 Phys. Rev. A 58 3796

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    Sigmund P, Schinner A 2000 Eur. Phys. J. D 12 425

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    Zhao Y T, Hu Z H, Cheng R, Wang Y Y, Peng H B, Golubev A, Zhang X A, Lu X, Zhang D C, Zhou X M, Wang X, Xu G, Ren J R, Li Y F, Lei Y, Sun Y B, Zhao J T, Wang T S, Wang Y N, Xiao G Q 2012 Laser and Particle Beams 30 679

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    Hu Z H, Song Y H, Mišković Z L 2011 Laser and Particle Beams 29 299

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    Larkin A I 1960 Zh. Eksp. Teor. Fiz. 37 186

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-17
  • 修回日期:  2015-02-14
  • 刊出日期:  2015-07-20

低能质子束在氢等离子体中的能损研究

  • 1. 中国科学院近代物理研究所, 兰州 730000;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049;
  • 3. Institute for Theoretical and Experimental Physics, B. Cheremushkinskaya 25, 117259 Moscow, Russia;
  • 4. Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstad, Darmstadt 64289, Germany
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11275241, 11105192, 11075192, 11275238, 11205225, 11075125)资助的课题.

摘要: 实验测量了100 keV的质子束穿过部分电离氢等离子体靶后的能量损失. 等离子体靶由气体放电方式产生, 其自由电子密度在1016 cm-3量级, 电子温度约1–2 eV, 维持时间在微秒量级. 研究结果表明: 质子束在等离子体靶中的能量损失与自由电子密度密切相关且明显大于在同密度条件下中性气体靶中的能量损失; 在自由电子密度达到峰值处, 通过实验结果计算得到此时的自由电子库仑对数约为10.8, 与理论计算结果符合较好, 该值比Bethe公式给出的中性气体靶中束缚电子库仑对数高4.3倍,相应的能损增强因子为2.9.

English Abstract

参考文献 (19)

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