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氘代乙烷团簇库仑爆炸产生高能氘核和中子的研究

代丽姣 李洪玉

氘代乙烷团簇库仑爆炸产生高能氘核和中子的研究

代丽姣, 李洪玉
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  • 采用简化库仑爆炸模型对强激光脉冲照射氘代乙烷团簇发生的库仑爆炸过程进行数值模拟, 研究了氘代乙烷团簇爆炸产生的氘核动能、中子产额与团簇尺寸的关系, 且与氘代甲烷团簇产生的氘核动能及中子产额进行了比较. 研究表明, 尺寸为5 nm的氘代乙烷团簇在发生库仑爆炸后氘核的最大动能为20.96 keV, 获得的中子产额为6.31×105, 比同尺寸氘代甲烷团簇产生的氘核最大动能及中子产额更大. 因此相对于氘代甲烷团簇, 大尺寸的氘代乙烷团簇更适合作为激光驱动团簇库仑爆炸获得高额中子的靶材, 这与报道的实验推论相一致.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 11005080)资助的课题.
    [1]

    Ditmire T, Tisch J W G, Springate E 1997 Nature 386 54

    [2]

    Ditmire T, Zweiback J, Yanovsky V P 1999 Nature 398 489

    [3]

    Dittrich T R, Hammel B A, Keane C J, McEachern R, Turner R E, Haan S W, Suter L J 1994 Phys. Rev. Lett. 73 2324

    [4]

    Norreys P A, Fews A P, Beg F N, Bell A R, Dangor A E, Lee P, Nelson M B, Schmidt H, Tatarakis M, Cable M D 1998 Plasma Phys. Controlled Fusion 40 175

    [5]

    Gao Q W 2010 M. S. Thesis (Shantou: Shantou University) (in Chinese) [高启文 2010 硕士学位论文(汕头: 汕头大学)]

    [6]

    Almazouzi A, Diaz de la Rubia T, Ishino S, Lam N Q, Singh B N, Trinkaus H, Victoria M, Zinkle S 1997 J. Nucl. Mater. 251 291

    [7]

    Ditmire T, Bless S, Dyer G, Edens A, Grigsby W, Hays G, Madison K, Maltsev A, Colvin J, Edwards M J, Lee R W, Patel P, Price D, A Remington B, Sheppherd R, Wootton A, Zweiback J, Liang E, Kielty K A 2004 Radiat. Phys. Chem. 70 535

    [8]

    Madison K W, Patel P K, Price D, Edens A, Allen M, Cowan T E, Zweiback J, Ditmire T 2004 Phys. Plasmas 11 270

    [9]

    Buersgens F, Madison K W, Symes D R, Hartke R, Osterhoff J, Grigsby W, Dyer G, Ditmire T 2006 Phys. Rev. E 74 016403

    [10]

    Lu H, Liu J, Wang C, Wang W, Zhou Z, Deng A, Xia C, Xu Y, Leng Y, Ni G, Li R, Xu Z 2009 Phys. Plasmas 16 083107

    [11]

    Li H Y, Liu J S, Wang C, Wang W T, Zhou Z L, Deng A H, Xia C Q, Xu Y, Lu X M, Jiang Y H, Leng Y X, Liang X Y, Ni G Q, Li R X, Xu Z Z 2009 Phys. Rev. A 80 051201

    [12]

    Li S, Zhou Z L, Tian Y, Lu H H, Wang W T, Ju J J, Li H Y, Xu Y, Leng Y X, Ni G Q, Wang C, Liu J S 2013 Phys. Plasmas 20 043109

    [13]

    Li H Y 2008 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [李洪玉 2008 博士学位论文(上海: 中国科学院上海光学精密机械研究所)]

    [14]

    Li H Y, Liu J S 2010 Acta Phys. Sin. 59 7850 (in Chinese) [李洪玉, 刘建胜 2010 物理学报 59 7850]

    [15]

    Last I, Jortner J 2001 Phys. Rev. A 64 063201

    [16]

    Li H Y, Liu J S, Wang C, Ni G Q, Li R X, Xu Z Z 2008 Chin. Phys. B 17 1237

    [17]

    Peano F, Fonseca R A, Martins J L, Silva L O 2006 Phys. Rev. A 73 053202

    [18]

    Zweiback J, Ditmire T 2001 Phys. Plasmas 8 4545

    [19]

    Zweiback J, Cowan T E, Smith R A, Hartley G H, Howell R, Steinke C A, Hays G, Wharton K B, Crane J K, Ditmire T 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3640

  • [1]

    Ditmire T, Tisch J W G, Springate E 1997 Nature 386 54

    [2]

    Ditmire T, Zweiback J, Yanovsky V P 1999 Nature 398 489

    [3]

    Dittrich T R, Hammel B A, Keane C J, McEachern R, Turner R E, Haan S W, Suter L J 1994 Phys. Rev. Lett. 73 2324

    [4]

    Norreys P A, Fews A P, Beg F N, Bell A R, Dangor A E, Lee P, Nelson M B, Schmidt H, Tatarakis M, Cable M D 1998 Plasma Phys. Controlled Fusion 40 175

    [5]

    Gao Q W 2010 M. S. Thesis (Shantou: Shantou University) (in Chinese) [高启文 2010 硕士学位论文(汕头: 汕头大学)]

    [6]

    Almazouzi A, Diaz de la Rubia T, Ishino S, Lam N Q, Singh B N, Trinkaus H, Victoria M, Zinkle S 1997 J. Nucl. Mater. 251 291

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    Ditmire T, Bless S, Dyer G, Edens A, Grigsby W, Hays G, Madison K, Maltsev A, Colvin J, Edwards M J, Lee R W, Patel P, Price D, A Remington B, Sheppherd R, Wootton A, Zweiback J, Liang E, Kielty K A 2004 Radiat. Phys. Chem. 70 535

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    Madison K W, Patel P K, Price D, Edens A, Allen M, Cowan T E, Zweiback J, Ditmire T 2004 Phys. Plasmas 11 270

    [9]

    Buersgens F, Madison K W, Symes D R, Hartke R, Osterhoff J, Grigsby W, Dyer G, Ditmire T 2006 Phys. Rev. E 74 016403

    [10]

    Lu H, Liu J, Wang C, Wang W, Zhou Z, Deng A, Xia C, Xu Y, Leng Y, Ni G, Li R, Xu Z 2009 Phys. Plasmas 16 083107

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    Li H Y, Liu J S, Wang C, Wang W T, Zhou Z L, Deng A H, Xia C Q, Xu Y, Lu X M, Jiang Y H, Leng Y X, Liang X Y, Ni G Q, Li R X, Xu Z Z 2009 Phys. Rev. A 80 051201

    [12]

    Li S, Zhou Z L, Tian Y, Lu H H, Wang W T, Ju J J, Li H Y, Xu Y, Leng Y X, Ni G Q, Wang C, Liu J S 2013 Phys. Plasmas 20 043109

    [13]

    Li H Y 2008 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [李洪玉 2008 博士学位论文(上海: 中国科学院上海光学精密机械研究所)]

    [14]

    Li H Y, Liu J S 2010 Acta Phys. Sin. 59 7850 (in Chinese) [李洪玉, 刘建胜 2010 物理学报 59 7850]

    [15]

    Last I, Jortner J 2001 Phys. Rev. A 64 063201

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    Li H Y, Liu J S, Wang C, Ni G Q, Li R X, Xu Z Z 2008 Chin. Phys. B 17 1237

    [17]

    Peano F, Fonseca R A, Martins J L, Silva L O 2006 Phys. Rev. A 73 053202

    [18]

    Zweiback J, Ditmire T 2001 Phys. Plasmas 8 4545

    [19]

    Zweiback J, Cowan T E, Smith R A, Hartley G H, Howell R, Steinke C A, Hays G, Wharton K B, Crane J K, Ditmire T 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3640

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-13
  • 修回日期:  2014-08-17
  • 刊出日期:  2014-12-05

氘代乙烷团簇库仑爆炸产生高能氘核和中子的研究

  • 1. 天津师范大学物理与材料科学学院, 天津 300387
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 11005080)资助的课题.

摘要: 采用简化库仑爆炸模型对强激光脉冲照射氘代乙烷团簇发生的库仑爆炸过程进行数值模拟, 研究了氘代乙烷团簇爆炸产生的氘核动能、中子产额与团簇尺寸的关系, 且与氘代甲烷团簇产生的氘核动能及中子产额进行了比较. 研究表明, 尺寸为5 nm的氘代乙烷团簇在发生库仑爆炸后氘核的最大动能为20.96 keV, 获得的中子产额为6.31×105, 比同尺寸氘代甲烷团簇产生的氘核最大动能及中子产额更大. 因此相对于氘代甲烷团簇, 大尺寸的氘代乙烷团簇更适合作为激光驱动团簇库仑爆炸获得高额中子的靶材, 这与报道的实验推论相一致.

English Abstract

参考文献 (19)

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