本文關(guān)鍵詞： 激光質(zhì)子加速 特殊結(jié)構(gòu)靶 質(zhì)子束準(zhǔn)直 粒子模擬　出處：《物理學(xué)報(bào)》2017年18期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：發(fā)散角過大是制約超強(qiáng)激光與固體靶相互作用加速產(chǎn)生高能質(zhì)子束應(yīng)用的一個(gè)重大物理難題.本文提出了一種結(jié)構(gòu)化的通道靶型,與超強(qiáng)激光相互作用可提高質(zhì)子束的發(fā)散特性,通道壁上產(chǎn)生的橫向電荷分離靜電場可對質(zhì)子有效聚焦.采用二維particle-in-cell粒子模擬程序?qū)す馔ǖ腊邢嗷プ饔眠^程進(jìn)行了研究,分析了加速質(zhì)子束的性能特點(diǎn).模擬結(jié)果表明,與傳統(tǒng)平面靶相比,通道靶可以在不過多損失能量的情況下產(chǎn)生具有更好準(zhǔn)直性的質(zhì)子束,尤其當(dāng)通道靶的直徑與激光焦斑尺寸和質(zhì)子源尺寸相當(dāng)時(shí),橫向靜電場能夠有效聚焦質(zhì)子束,并且可保證相對較高的激光能量利用率.
[Abstract]:The excessive divergence angle is a major physical problem which restricts the interaction between super strong laser and solid target to accelerate the generation of high energy proton beam. A structured channel target is proposed in this paper. The proton beam divergence can be improved by interaction with super strong laser. The transverse charge separation electrostatic field generated on the channel wall can effectively focus on the proton. The interaction process of the laser channel target is studied by using the two-dimensional particle-in-cell particle simulation program. The characteristics of accelerated proton beam are analyzed. The simulation results show that the channel target can produce a better collimation proton beam without too much energy loss compared with the traditional planar target. Especially when the diameter of the channel target is equivalent to the size of the laser focal spot and the proton source the transverse electrostatic field can effectively focus on the proton beam and ensure a relatively high laser energy utilization rate.
【作者單位】： 中國工程物理研究院激光聚變研究中心等離子體物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;上海交通大學(xué)IFSA協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:11174259,11175165) 科學(xué)挑戰(zhàn)專題(編號:TZ2016005)資助的課題~~
【分類號】：TN249
【正文快照】： 動,在靶后表面由于空間電荷分離形成很強(qiáng)的縱向1引言鞘層電場加速質(zhì)子束.TNSA的質(zhì)子束沿著靶背法線方向出射,具有良好的方向性,但同時(shí)由于超熱近年來,超高功率激光技術(shù)的出現(xiàn)給很多領(lǐng)域電子云的橫向熱壓力,質(zhì)子束在空間上橫向發(fā)散,的研究帶來了新的機(jī)遇.超強(qiáng)激光與物質(zhì)相互作

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 滕建;洪偉;趙宗清;巫順超;秦孝尊;何穎玲;谷渝秋;丁永坤;;激光質(zhì)子照相特性模擬研究[J];物理學(xué)報(bào);2009年03期

2 顏嚴(yán);在靜磁場輔助下用強(qiáng)激光加速質(zhì)子[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2001年12期

3 余金清;洪偉;金曉林;周維民;李斌;谷渝秋;;質(zhì)子初始位置對激光平面靶相互作用加速質(zhì)子的影響(英文)[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年05期

4 ;美國研究了質(zhì)子-中子的碰撞行為[J];國外核新聞;1980年02期

5 劉兆遠(yuǎn) ,馬樹勛 ,劉紹湘 ,蔡曉紅 ,張之津 ,柳紀(jì)虎 ,馮嘉禎;低能質(zhì)子引起的原子L殼的電離[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(bào);1988年02期

6 路建新;蘭小飛;段曉焦;譚志新;黃永盛;王雷劍;;超短激光與薄膜靶作用加速產(chǎn)生質(zhì)子初步研究[J];中國原子能科學(xué)研究院年報(bào);2007年00期

7 蘭小飛;譚志新;路建新;王雷劍;黃永盛;湯秀章;楊大為;;超短超強(qiáng)激光與薄膜鋁靶作用加速產(chǎn)生質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國原子能科學(xué)研究院年報(bào);2009年00期

8 路建新;蘭小飛;黃永盛;王雷劍;席曉峰;湯秀章;楊大為;;超短激光與金薄膜靶相互作用產(chǎn)生的質(zhì)子能譜[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年08期

9 王鐵山,諸永泰,王志國,李松林,王樹金,丁寶衛(wèi),靳根明;低能質(zhì)子注入金屬靶實(shí)驗(yàn)中的核現(xiàn)象研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2001年03期

10 樹華;;激光加速質(zhì)子的新進(jìn)展[J];物理;2009年12期

相關(guān)會議論文 前6條

1 費(fèi)德里科-卡諾瓦;索菲-徐;喬那坦-博內(nèi)莫;埃夫里;;SAPHIR(藍(lán)寶石)項(xiàng)目:法國質(zhì)子激光治療項(xiàng)目[A];科技引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)、支撐跨越發(fā)展——第六屆湖北科技論壇論文集萃[C];2011年

2 魏濤;;質(zhì)子照相成像光束線的研究[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)：2013年版[C];2013年

3 陳德鵬;葛哲屹;銀燕;邵福球;徐涵;馬燕云;卓紅斌;田成林;;超強(qiáng)激光與中等密度等離子體相互作用加速質(zhì)子的研究[A];第十五屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議會議摘要集[C];2011年

4 李雪梅;王志文;何燕和;;高能質(zhì)子束探測稠密不均勻氘氚等離子體密度的SIRT算法研究[A];全國第18次原子、原子核物理研討會暨全國近代物理研究會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

5 周東方;馬燕云;田成林;陳湛;邵福球;;質(zhì)子束在等離子體中傳輸?shù)腜IC模擬[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

6 楊曉虎;馬燕云;徐涵;邵福球;銀燕;;超強(qiáng)激光與凹形靶相互作用產(chǎn)生準(zhǔn)直質(zhì)子束的研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 張健;世界最大對撞機(jī)LHC啟動在即[N];南方周末;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 楊鵬;激光等離子體相互作用加速質(zhì)子的模擬研究[D];鄭州大學(xué);2017年

2 滕建;質(zhì)子診斷在高能量密度等離子體物理中的應(yīng)用[D];中國工程物理研究院;2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 徐佳琦;靶的密度分布對激光等離子體質(zhì)子加速的影響研究[D];東北石油大學(xué);2015年

2 阿布力克木·阿布力孜;強(qiáng)激光與等離子體相互作用中的自生磁場與質(zhì)子加速的研究[D];新疆大學(xué);2016年

3 唐翠明;超強(qiáng)超短激光與等離子體相互作用中質(zhì)子背向發(fā)射的實(shí)驗(yàn)研究[D];四川大學(xué);2007年

4 雷前濤;高能聚焦質(zhì)子束無掩模刻寫實(shí)驗(yàn)與方法研究[D];信陽師范學(xué)院;2012年

5 段如;質(zhì)子束暈的動力學(xué)建模及控制方法研究[D];華北電力大學(xué);2014年

6 陳德鵬;激光與等離子體相互作用加速質(zhì)子的研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 楊海芳;質(zhì)子打薄靶的角度和能量歧離的蒙特卡羅模擬[D];吉林大學(xué);2011年

，

本文編號：1454864