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超热电子产生的靶后相干渡越辐射光谱实验研究

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物理学报 2006年第10期55卷 5362-5367页

作者：远晓辉李玉同徐妙华于全芝王首钧张杰赵卫王光昶温贤伦焦春晔何颖伶张双根王向贤黄文忠谷渝秋中国科学院物理研究所光物理实验室北京100080 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室西安710068 中国工程物理研究院等离子体物理国家级重点实验室

利用OMA光学多道分析仪测量了激光与薄膜靶相互作用中产生的辐射光谱,在靶后观察到红移的二次谐波发射.这种二次谐波是v×B加热产生的、具有微脉冲结构的超热电子束在等离子体-真空边界产生的相干渡越辐射(CTR).随着激光能量的增大,红... 详细信息

利用OMA光学多道分析仪测量了激光与薄膜靶相互作用中产生的辐射光谱,在靶后观察到红移的二次谐波发射.这种二次谐波是v×B加热产生的、具有微脉冲结构的超热电子束在等离子体-真空边界产生的相干渡越辐射(CTR).随着激光能量的增大,红移峰向长波方向移动,光谱同时发生展宽.分析认为,等离子体临界面的迅速膨胀是导致二次谐波红移的主要原因.随着预脉冲能量的增大,临界面膨胀速度增大,导致了发射峰更大的红移.实验还测量了靶面法线方向的辐射光谱,观察到基频辐射的红移和展宽.CTR为诊断临界面的运动方向和速度提供了一种新的方法.

关键词：相干渡越辐射超热电子超短超强激光等离子体相互作用

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超热电子输运背向光辐射的实验研究

物理学报 2008年第8期57卷 5117-5122页

作者：王光昶郑志坚谷渝秋温贤伦陈涛张婷张建炜成都医学院信息管理学院成都610083 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

在100 TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学CCD相机和光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了超热电子光辐射的空间分布和光谱.测量结果显示:光辐射空间分布图案呈圆环状,而辐射区域有发散角和光强分布,且包含多种辐射成分.光辐射光谱在... 详细信息

在100 TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学CCD相机和光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了超热电子光辐射的空间分布和光谱.测量结果显示:光辐射空间分布图案呈圆环状,而辐射区域有发散角和光强分布,且包含多种辐射成分.光辐射光谱在800 nm附近出现尖峰,是激光的基频(ω0)波,这一现象归因于超热电子束在输运的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射(CTR).随着激光能量的增加,CTR光谱峰向红光方向移动,基频波红移的主要原因是由于等离子体临界面的迅速膨胀.如果考虑超热电子的产生和加热机理,共振吸收和真空加热对超热电子都有贡献,其中占主导地位的加热机理则是共振吸收对电子的加热.

关键词：超热电子光辐射共振吸收红移

飞秒激光驱动X射线源中超热电子与靶相互作用研究

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原子与分子物理学报 2023年第1期40卷 94-100页

作者：俞林赵宏鸣秦秀波曹强武汉大学工业科学研究院武汉430072 中国航天科工二院未来实验室北京100854

飞秒激光与靶相互作用产生超热电子,随后超热电子与靶原子碰撞,通过kα、kβ等散射过程,可辐射高亮度、飞秒级X射线,在原子与分子物理、生物及医学等领域均有广泛的应用前景.论文首先对飞秒激光驱动X射线源的发展进行简要叙述,然后对X... 详细信息

飞秒激光与靶相互作用产生超热电子,随后超热电子与靶原子碰撞,通过kα、kβ等散射过程,可辐射高亮度、飞秒级X射线,在原子与分子物理、生物及医学等领域均有广泛的应用前景.论文首先对飞秒激光驱动X射线源的发展进行简要叙述,然后对X射线源中的超热电子与靶相互作用进行研究.超热电子的产生由靶材对光脉冲的非碰撞吸收机制决定,X射线的产生由超热电子决定.研究超热电子、靶参数对X射线产额的影响,确定最佳参数值,可指导驱动激光脉冲参数的选择,以获得更大的X射线光子产额.使用蒙特卡洛模拟方法可研究超热电子动能及入射角、靶材(Cu靶)厚度对靶材上、下表面X射线辐射光子产额的影响,分析确定最佳超热电子动能及最佳靶厚.驱动激光强度与超热电子动能的定标关系表明:需要合理选择驱动激光参数,使真空加热机制主导超热电子产生过程,以在合适的激光脉冲强度下获得最大X射线光子产额.

关键词：超短超强激光 X射线蒙特卡洛模拟超热电子电子-原子散射

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超热电子在非均匀磁场中的运动轨迹

物理学报 2002年第4期51卷 843-846页

作者：苍宇张杰邱阳张军彭练矛中国科学院物理研究所光物理开放实验室北京100080 中国科学院物理研究所电子显微镜实验室北京100080

在电子磁谱仪中实际的磁场强度分布是不均匀的 ,这就造成电子束在探测器上的位置和分布与均匀磁场假设下的结果的不同 .

关键词：电子磁谱仪超热电子非均匀磁场运动轨迹激光等离子体相互作用诊断仪器

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超热电子能谱分布各向异性的实验研究

光电子．激光 2007年第8期18卷 973-976页

作者：王光昶郑志坚陈涛张婷邓利成都医学院物理教研室四川成都610081 中国工程物理研究所激光聚变研究中心四川绵阳621900

报道了100TW超短脉冲钛宝石激光装置上飞秒激光-固体靶相互作用中超热电子的能谱测量,获得了各向异性分布的超热电子能谱。靶前激光反射方向超热电子能谱和靶前法线方向超热电子能谱类似,呈单温类Maxwell分布;而靶后激光传播方向超热电... 详细信息

报道了100TW超短脉冲钛宝石激光装置上飞秒激光-固体靶相互作用中超热电子的能谱测量,获得了各向异性分布的超热电子能谱。靶前激光反射方向超热电子能谱和靶前法线方向超热电子能谱类似,呈单温类Maxwell分布;而靶后激光传播方向超热电子能谱出现高能尾部;靶前法线方向超热电子的产额比靶后激光传播方向和靶前激光反射方向要高得多。对以上形成的原因进行了分析。

关键词：飞秒激光超热电子能谱产额各向异性

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超热电子产生Kα辐射的参数影响

强激光与粒子束 2011年第4期23卷 1082-1086页

作者：蔡涓涓黄文忠谷渝秋董克攻吴玉迟朱斌王晓方中国科学技术大学近代物理系合肥230026 中国科学院基础等离子体物理重点实验室合肥230026 中国工程物理研究院激光聚变研究中心高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室四川绵阳621900

超短超强激光与固体靶相互作用,可以产生大量的Kα特征谱线发射。这种Kα线光源在背光照相、医学成像和超快诊断等方面具有显著优势。为了寻求获得Kα线高产额的方法,利用ITS蒙卡模拟程序,对超短超强激光产生的超热电子在固体靶中产生的... 详细信息

超短超强激光与固体靶相互作用,可以产生大量的Kα特征谱线发射。这种Kα线光源在背光照相、医学成像和超快诊断等方面具有显著优势。为了寻求获得Kα线高产额的方法,利用ITS蒙卡模拟程序,对超短超强激光产生的超热电子在固体靶中产生的Kα线发射进行了模拟。系统研究了Kα线发射强度随出射角度、靶厚度和超热电子温度等参数的变化情况。研究发现在恒定的激光功率密度或超热电子温度下,存在最佳的靶厚度,使得Kα线光子产额最大,并用模拟结果对已有实验数据进行了解释。

关键词：超短超强激光固体靶超热电子 Kα特征线

利用渡越辐射研究超热电子在固体靶中的输运过程

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物理学报 2007年第2期56卷 982-987页

作者：王光昶郑志坚谷渝秋陈涛张婷成都医学院物理教研室成都610083 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

为了探索超热电子的输运过程,在100TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背表面法线方向测量了光发射空间分布图案和光谱.实验测量结果显示,光发射空间分布图案呈圆盘状,在圆盘中明亮而强的光信号呈局... 详细信息

为了探索超热电子的输运过程,在100TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背表面法线方向测量了光发射空间分布图案和光谱.实验测量结果显示,光发射空间分布图案呈圆盘状,在圆盘中明亮而强的光信号呈局部化分布,该现象表明,超热电子在输运的过程中存在成丝效应,引起严重的不稳定性;光发射光谱在3倍频和3/2倍频附近出现尖峰,分别是3次谐波和3/2次谐波,这一现象归因于超热电子束在传输的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射(CTR);光发射光强随靶厚度的增加而减小.

关键词：超热电子相干渡越辐射输运不稳定性

飞秒激光-固体靶相互作用中超热电子能量分布的实验研究

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物理学报 2005年第1期54卷 186-191页

作者：谷渝秋蔡达锋郑志坚杨向东周维民焦春晔陈豪温天舒淳于书泰中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 四川大学原子分子物理研究所成都610065

用 3TW飞秒激光器研究了激光固体靶相互作用中产生的超热电子的能量分布 .超热电子构成各向异性的能量分布 :在靶法线方向 ,超热电子能谱呈类麦克斯韦分布 ,拟合的温度约为 2 0 6keV ,该方向占主导地位的加速机理是共振吸收 ;在激光... 详细信息

用 3TW飞秒激光器研究了激光固体靶相互作用中产生的超热电子的能量分布 .超热电子构成各向异性的能量分布 :在靶法线方向 ,超热电子能谱呈类麦克斯韦分布 ,拟合的温度约为 2 0 6keV ,该方向占主导地位的加速机理是共振吸收 ;在激光反射方向 ,超热电子能谱先是出现一个局部的平台 ,然后逐渐衰减 ,呈现非类麦克斯韦分布 ,这是由于几种加热机理共同作用的结果 ,其中占主导地位的是反射激光对电子的加速 .在靶法线方向超热电子的温度和产额均大于激光反射方向超热电子的温度和产额。

关键词：超热电子固体靶共振吸收能谱法线能量分布相互作用麦克斯韦分布飞秒激光器衰减

利用光核反应对激光等离子体中超热电子温度诊断的理论研究

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物理学报 2013年第7期62卷 127-132页

作者：赵家瑞于全芝梁天骄陈黎明李玉同国承山山东师范大学物理与电子科学学院济南250014 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室光物理重点实验室北京100190

超短超强激光与等离子体相互作用可以产生高能的超热电子,利用光核反应的方法可以对这部分超热电子的温度进行诊断.本文通过粒子输运程序(MCNP),模拟了超热电子通过轫致辐射产生γ光子,γ光子再分别与63Cu,107Ag,12C等活化材料发生光核... 详细信息

超短超强激光与等离子体相互作用可以产生高能的超热电子,利用光核反应的方法可以对这部分超热电子的温度进行诊断.本文通过粒子输运程序(MCNP),模拟了超热电子通过轫致辐射产生γ光子,γ光子再分别与63Cu,107Ag,12C等活化材料发生光核反应的物理模型,并根据核素的活化截面数据,计算了不同活化片的放射性活度,得到了11C/62Cu,11C/106Ag活度比与电子温度关系曲线,采用理论模拟的方法实现了激光等离子体产生的超热电子的温度诊断.

关键词：超热电子轫致辐射光子光核反应 MCNP程序