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纳秒/皮秒激光联合驱动双层靶γ辐射特性

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摘要

超强激光与物质相互作用过程中产生大量伽马辐射,因其对人体的危害和广泛的应用前景,而备受关注。基于神光Ⅱ升级装置,本文研究了纳秒/皮秒双束激光联合驱动双层靶的伽马辐射特征。利用纳秒束激光与CH薄膜靶相互作用,产生大尺度近临界密度等离子体,然后将皮秒束激光作用在该等离子体上,产生高能电子,高能电子穿过2mm厚的Au靶,通过轫致辐射产生伽马射线。实验测量了不同方向的伽马辐射能谱和靶室外的伽马辐射剂量分布。发现伽马辐射集中在激光前冲方向,具有较小的发散角,而且在该方向上高能段的伽马辐射较强。说明双层靶的设计,可以提高皮秒束与等离子体的能量耦合效率,提高高能电子温度,增加高能电子数目,有利于高能段伽马辐射在皮秒束激光的前冲方向集中。另外,实验在靶室外距离靶点1.25m处测到的50keV以上伽马辐射的单发次最大剂量为277μSv。结果对伽马辐射的防护和应用具有参考价值。

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补充资料

DOI:10.3788/cjl201946.0801007

作者单位:

    中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
    中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
    中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
    中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
    上海 嘉定 800-229信箱上海激光等离子体研究所
    中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
    上海激光等离子体研究所
    上海激光等离子体研究所
    本所 强光
    上海激光等离子体研究所
    中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所
    上海激光等离子体研究所

引用该论文

刘钊,熊俊,安红海,谢志勇,方智恒,王伟,王琛,王瑞荣,雷安乐,黄秀光,裴文兵,傅思祖. 纳秒/皮秒激光联合驱动双层靶γ辐射特性[J].中国激光,2019,46(08):0801007.