当前位置:首页 > 业界动态 > 先进激光技术与应用 > 正文

激光驱动纳米靶质子加速

发布时间: 2017-08-10 16:10:58   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

  纳米结构表面因其优异的抗反射性和光捕获效应引起了广泛的关注。在高强度激光与物质相互作用,特别是激光驱动质子加速研究中,吸收效率的高低扮演着举足轻重的作用。 

  最常见的质子加速机制称为靶壳面加速(TSNA),当固体靶(通常为铜、铝、硅等)被高强度短脉冲激光照射时,质子束从靶的后表面加速脱离靶面。激光-靶面的吸收系数是一个关键参数,因为它决定了加速机制的效率。目前,该效率限制在10%以内,并依赖于靶面结构。 

  本文提出了一种新型纳米靶,这种靶相比传统的非纳米结构固体铝靶,其吸收效率可以提高三倍以上。本文同时指出,吸收效率的提高有益于激光驱动质子加速机制,并能提高低能量下的质子产量。相比其他纳米靶,该新型纳米靶制备工艺简单,成本低,并且不需要严苛的激光准直条件,因此,非常适合应用于严重依赖吸收效率的高重频激光驱动质子加速实验。 

  纳米靶的制备过程如图14所示: 

  利用劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的TITAN激光装置进行激光驱动质子加速实验。实验光路及质子轨迹记录如图15所示: 

    

  

  图14  纳米靶制备过程

  

  图15  A)实验结构示意图 B)质子荧光轨迹

  激光-靶面的能量转化效率对于提高激光驱动质子束产量来说是一个关键参数。本文采用了比传统制备工艺更加简洁的方法制备了纤径仅为10纳米的金属纳米管。实验发现,纳米管质子吸收效率的提高,本质上来自宽带等离子体激发。利用TITAN激光装置进行实验验证,结果表明,纳米涂层确实能够提高激光-靶面能量吸收效率,并最终提高激光-质子的能量转换效率。未来,将利用LULI和ALLS激光装置对本文的实验结果做进一步的验证工作。 

  自若编译自: http://spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2626959&resultClick=1 

我来说两句
您尚未登录,请登录后发布评论! 【马上登录
评论列表
已有 0 条评论(查看更多评论)
友情链接
 
电话:021-69918000 传真:021-69918800 Processed in 0.030 second(s)
360网站安全检测平台 Powered by SIOM Copyright © 2014 www.siom.ac.cn, All Rights Reserved pv总量 访客数总量