强激光与粒子束
2023, 35(1): 012004
强激光与粒子束
2022, 34(1): 011013
华南理工大学物理与光电学院, 广东 广州 510641
为了更好地解决正交双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)技术中再加热激光能量利用率低、信号增强效果不理想的难题,本研究团队建立了靶增强正交DP-LIBS技术,并研究了其信号增强机理。将再加热激光作用于铝靶表面产生靶等离子体,通过靶等离子体与样品等离子体的相互作用来显著增强样品元素的信号强度。以黄铜为样品,本团队通过实验研究了脉冲延时对原子辐射强度的影响,并分析了等离子体温度变化和光学辐射的时域演化特性。研究结果表明:在优化的实验条件下,靶增强技术可以在传统再加热正交DP-LIBS的基础上,使样品元素的信号强度继续显著增强。信号增强主要来自等离子体温度的升高和碰撞机制。该技术能显著增强正交DP-LIBS的信号强度,对于进一步提高正交DP-LIBS的光谱分析灵敏度、取得更理想的分析效果具有较重要的科学意义。
光谱学 激光诱导击穿光谱 激光等离子体 正交双脉冲 固体靶 信号增强 中国激光
2021, 48(24): 2411001
1 清华大学 工程物理系, 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室 高能辐射成像重点学科实验室, 北京 100084
2 军事医学科学院 疾病预防控制所, 北京100071
3 同方威视技术股份有限公司, 北京 100084
强激光与固体靶相互作用产生的硬X射线已被证实为一种新的电离辐射源,其辐射防护问题引起国内外相关领域的广泛关注。为了便于开展这类电离辐射源的屏蔽设计,研究了强激光打靶所致硬X射线在常用屏蔽材料中的剂量衰减曲线和十值层(TVL)。利用蒙特卡罗程序FLUKA建立了强激光打靶所致硬X射线的屏蔽计算模型,开发了专门的统计程序,解决了屏蔽层之间由于粒子反散射造成的重复统计问题,使得可以通过一次模拟得到不同屏蔽厚度下的光子剂量。计算结果表明: 当电子温度为0.5~10 MeV时,X射线在混凝土中的十值层从24 cm到56 cm不等。其中X射线的十值层会随着电子温度的增加而增加,并逐渐趋于饱和。而对于铅屏蔽,除了第一个十值层(TVL1)外,平衡十值层随电子温度的变化较小,在4.7~5.4 cm范围内。另外,当电子温度较高时,探测器到屏蔽体的距离不同会使得TVL1值存在明显的差异。
强激光 固体靶 X射线 屏蔽 蒙特卡罗 high-intensity laser solid target X-ray shielding Monte Carlo 强激光与粒子束
2017, 29(7): 071007
1 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
2 中国科学技术大学 近代物理系, 中国科学院 基础等离子体物理重点实验室, 合肥 230026
利用双荧光层复合靶产生的Kα特征线强度比诊断了靶内超热电子的温度, 即通过实验测量复合靶中两种不同材料荧光层辐射出的Kα特征线强度比, 结合ITS3.0程序模拟结果, 对超热电子温度进行诊断。将诊断结果与实验中利用电子磁谱仪测量的超热电子温度进行了比较, 二者基本一致。结果表明, 选取适当的荧光层靶厚, 可以利用双荧光层复合靶产生的Kα特征线强度比对靶内的超热电子温度进行诊断。
超短超强激光 固体靶 超热电子 Kα特征线 ultrashort ultraintense laser solid target hot electrons Kα characteristic line
1 中国科学技术大学 近代物理系, 合肥 230026
2 中国科学院 基础等离子体物理重点实验室, 合肥 230026
3 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。
超短超强激光 固体靶 超热电子 Kα特征线 ultrashort ultraintense laser solid targets hot electrons Kα radiation
1 内江师范学院物理学与电子信息工程系,内江,641112
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳,621900
本文介绍了强激光与固体靶相互作用产生高能质子研究中的一些重要物理问题和目前面临的挑战.回顾了强激光与固体靶相互作用中高能质子研究的历史和发展状况;简要叙述了国内外关于高能质子研究的最新进展;总结、评述了高能质子研究过程中关于高能质子的起源和加速机制等问题存在的争议以及需要进一步研究的相关问题.
强激光 固体靶 相互作用 高能质子 研究进展 原子与分子物理学报
2007, 24(3): 443
实验研究了紫外高强度超短脉冲激光(248nm,440fs,50mJ)辐照固体靶时产生的硬X-射线(大于30keV)能量连续谱,靶上强度达到1017W/cm2.P极化光45°照射5mm铜片,实验探测到了能量大于200keV的X射线信号,利用Maxwellian分布拟合能谱得到了的超热电子温度为67keV.
紫外超短脉冲激光 固体靶 硬X射线 超热电子 UV ultrashort laser solid plasma hard X-ray hot electro
本文提出一个简单的理论模型,模型认为在超强、超短脉冲P极化激光与固体靶相互作用过程中高次谐波的产生是固体靶表面趋肤层中的相对论电子运动形成的横向和纵向电流发出辐射的非线性叠加的结果.在此模型基础上,得到了高次谐波的角分布,并讨论了谐波转换效率与谐波次数的关系.结果表明,有超过50次的谐波的转换效率在10-6以上.
超强、超短脉冲激光 固体靶 等离子体 高次谐波 short-pulse ultraintense laser solid target plasma high order harmonic
