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用于激光加速质子参数表征的带电粒子活化测谱技术

贺书凯 刘东晓 矫金龙 邓志刚 滕建 张博 张智猛 洪伟 谷渝秋

用于激光加速质子参数表征的带电粒子活化测谱技术

贺书凯, 刘东晓, 矫金龙, 邓志刚, 滕建, 张博, 张智猛, 洪伟, 谷渝秋
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  • 基于传统带电粒子活化分析技术,发展了一种用于激光加速质子参数表征的带电粒子活化测谱方法.激光加速质子轰击不同厚度铜薄膜组成的诊断滤片堆栈,使铜片活化,通过测量各铜片活度及活性区的大小,获得加速质子的空间积分能谱、角分布等参数.详细讨论了活化测谱的滤片堆栈诊断排布、符合测量及解谱方法,并对该方法的可靠性进行了自洽检验;在XG-Ⅲ皮秒激光装置上开展了带电粒子活化测谱实验,利用该诊断方法,得到了加速质子的角分布、空间积分能谱等参数,实验获得的质子最高截止能量18 MeV,激光能量到质子(4 MeV)的转换效率为1.07%.
      通信作者: 洪伟, jminhong@126.com
    • 基金项目: 中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2013A0103003)和科技部重大科学仪器设备开发专项(批准号:2012YQ03014206)资助的课题.
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    Tajima T, Dawson J M 1979 Phys. Rev. Lett. 43 267

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    Ledingham K W D, Spencer I, McCanny T, Singhal R P, Santala M I K, Clark E, Watts I, Beg F N, Zepf M, Krushelnick K, Tatarakis M, Dangor A E, Norreys P A, Allott R, Neely D, Clark R J, Machacek A C, Wark J S, Cresswell A J, Sanderson D C W, Magill J 2000 Phys. Rev. Lett. 84 899

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    Cowan T E, Hunt A W, Phillips T W, Wilks S C, Perry M D, Brown C, Fountain W, Hatchett S, Johnson J, Key M H, Parnell T, Pennington D M, Snavely R A, Takahashi Y, Photonuclear 2000 Phys. Rev. Lett. 84 903

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    Nurnberg F, Schollmeier M, Brambrink E, Blazevic A, Carroll D C, Flippo K, Gautier D C, Geissel M, Harres K, Hegelich B M, Lundh O, Markey K, McKenna P, Neely D, Schreiber J, Roth M 2009 Rev. Sci. Instrum. 80 033301

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  • [1] 贺书凯, 齐伟, 矫金龙, 董克攻, 邓志刚, 滕建, 张博, 张智猛, 洪伟, 张辉, 沈百飞, 谷渝秋. 基于带电粒子活化法开展的SGⅡ-U皮秒激光质子加速实验研究. 物理学报, 2018, 67(22): 225202. doi: 10.7498/aps.67.20181504
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-08
  • 修回日期:  2017-07-18
  • 刊出日期:  2017-10-05

用于激光加速质子参数表征的带电粒子活化测谱技术

  • 1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 绵阳 621900;
  • 2. 上海交通大学, 聚变科学与应用协同创新中心, 上海 200240;
  • 3. 北京大学应用物理与技术中心, 北京 100871
  • 通信作者: 洪伟, jminhong@126.com
    基金项目: 

    中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2013A0103003)和科技部重大科学仪器设备开发专项(批准号:2012YQ03014206)资助的课题.

摘要: 基于传统带电粒子活化分析技术,发展了一种用于激光加速质子参数表征的带电粒子活化测谱方法.激光加速质子轰击不同厚度铜薄膜组成的诊断滤片堆栈,使铜片活化,通过测量各铜片活度及活性区的大小,获得加速质子的空间积分能谱、角分布等参数.详细讨论了活化测谱的滤片堆栈诊断排布、符合测量及解谱方法,并对该方法的可靠性进行了自洽检验;在XG-Ⅲ皮秒激光装置上开展了带电粒子活化测谱实验,利用该诊断方法,得到了加速质子的角分布、空间积分能谱等参数,实验获得的质子最高截止能量18 MeV,激光能量到质子(4 MeV)的转换效率为1.07%.

English Abstract

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