强激光与粒子束
2024, 36(4): 043016
1 中国科学技术大学物理学院,安徽 合肥 230026
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,强场激光物理国家重点实验室,中国科学院超强激光科学卓越中心,上海 201800
3 扬州大学物理科学与技术学院,江苏 扬州 225009
4 上海科技大学物质科学与技术学院,上海 200031
逆康普顿散射源是利用高能电子束和强激光对撞产生高能辐射的光源。传统电子加速器作为电子源的逆康普顿散射源体积庞大,难以推广。而新型的激光等离子体电子加速器具有更高的加速梯度,具备小型化的发展潜力。全光逆康普顿散射源就是一种基于激光等离子体电子加速器实现的小型化高能辐射源,具有更短脉宽、更高亮度的辐射输出,应用前景十分广阔。首先,总结了全光逆康普顿散射源在提高亮度、能量和单能性等方面的优化研究进展,并分析了设计重点;最后,介绍了全光逆康普顿散射源在基础科学研究、工业和生物医学领域的典型应用。
超快激光 激光等离子体电子加速 全光逆康普顿散射源 新型辐射源
西安理工大学陕西省超快光电与太赫兹科学重点实验室,陕西 西安 710048
基于太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统,使用两个相互垂直的光电导天线构建了1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列。通过调控各个阵元的偏置电压,对其辐射太赫兹波的偏振方向进行研究。结果表明:在已实现光电导发射天线阵列的高效合成以及可同时检测脉冲太赫兹波的振幅、相位及偏振态的探测天线的基础上,通过调控各个阵元的偏置电压分别改变了平行和垂直两个阵元辐射太赫兹波的强度;经过1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列在远场的同步合成,可产生不同偏振方向的脉冲太赫兹波,实现了以全电控的方式产生任意偏振方向太赫兹波的光电导太赫兹辐射源。
太赫兹时域光谱系统 太赫兹辐射源 光电导天线阵列 偏振方向 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811022
1 湖南大学 物理与微电子科学学院 高能量物理及应用湖南省重点实验室,长沙 410082
2 国防科技大学 理学院,长沙 410073
3 北京大学 核物理与核技术国家重点实验室,北京 100871
4 北京怀柔激光加速创新中心,北京 101407
在过去的几十年里,超短超强激光在等离子体中激发尾场加速电子束取得了长足的发展,基于该方式获得的高能电子束可以应用于辐射源的产生,其产生的高亮度强辐射源受到了广泛的关注。介绍了超短超强激光脉冲与低密度等离子体相互作用产生Betatron辐射的基本原理和研究现状;结合X-ray应用需求分析了Betatron辐射的发展趋势,发现迫切需要发展基于紧凑型激光装置的尾场电子加速新方案,以突破Beam-loading效应对电量的限制,产生大电量电子束,进而获得高流强的Betatron辐射源;介绍了北京大学颜学庆教授领导的联合团队利用数百TW飞秒激光产生10 nC级大电量高能电子束和单发光子数目为
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的Betatron辐射源的新方案。
激光辐射源 等离子体 飞秒激光 Betatron辐射 laser radiation source plasma femtosecond laser Betatron radiation 强激光与粒子束
2023, 35(1): 012009
强激光与粒子束
2022, 34(8): 081003
1 深圳技术大学 工程物理学院,广东 深圳 518118
2 深圳技术大学 深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室,广东 深圳 518118
3 深圳技术大学 先进材料测试技术研究中心,广东 深圳 518118
4 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
5 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
6 广东中科揽胜辐射防护有限公司,广东 佛山 528200
应相关建设安评、环评、稳评以及职业健康评估的要求,电子加速器设计过程中即应对其辐射情况进行分析。针对电子能量为40~95 MeV可调的光阴极微波电子枪直线加速器,对其辐射源项进行分析,并讨论了可能的辐射防护措施的效果。采用蒙特卡罗软件FLUKA对电子束流和加速器进行建模,通过模拟计算发现,加速器产生的等效剂量分布主要位于废束桶中,废束桶以外辐射剂量迅速下降,在电子加速器实验大厅四周设置混凝土墙体的情况下辐射等效剂量率将随墙体厚度迅速下降。若混凝土墙体厚度设置为1 m,则墙体外工作人员所在区域辐射等效剂量率不高于1 μSv/h量级,能够有效屏蔽加速器产生的电离辐射,给工作人员提供有效防护。研究方法及结果对同能区同类型加速器建设中的辐射分析及辐射防护评估具有一定的参考价值。
电子加速器 FLUKA模拟 电离辐射 辐射源项分析 辐射防护 electron accelerator FLUKA simulation ionizing radiation radiation source term analysis radiation protection 强激光与粒子束
2022, 34(6): 064008
1 中国科学技术大学 环境科学与光电技术学院,安徽 合肥 230026
2 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽 合肥 230031
4 中国科学院合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
为满足红外遥感器高精度等效噪声光谱辐亮度的定标要求,在原有的设计基础上改进了红外积分球辐射源研制制造工艺,满足真空低温使用要求。该积分球辐射源采用8组碳纤维石英电热管作为红外辐射介质,实现工作波段覆盖3~15 μm,可调辐射动态范围提升1倍。设计了辐射定标与测量光路,通过比对测量标准腔式黑体辐射源,实现红外积分球辐射源真空低温条件下的辐射定标。定标结果表明:红外积分球辐射源出光口法线Ф200 mm范围内的面均匀性为99.75%,±10°范围内的角度均匀性为99.81%,非稳定性为0.05%。实现了红外积分球辐射源光谱辐亮度输出等色温近线性可调功能,5 μm和10 μm辐亮度可调范围分别达到12.8 μW/(cm2·sr·nm)和1.6 μW/(cm2·sr·nm)。
遥感器 红外 积分球 辐射源 辐射定标 remote sensing infrared integrating sphere radiation source radiometric calibration 红外与激光工程
2021, 50(10): 20210516
红外与激光工程
2021, 50(9): 20210526