成果信息
1、可以有效消除預(yù)脈沖的影響，可使各種微結(jié)構(gòu)靶更為有效。 2、通過等離子體級聯(lián)，可以在電離氣體段靈活控制產(chǎn)生適當(dāng)長度和密度的等離子體，更有效利用激光直接加速機(jī)制產(chǎn)生相對論性電子。 3、可以使得更大量電子分布在熱電子能譜的高能尾部，在固體靶后形成更強(qiáng)的離子加速靜電場。 4、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰、操作方便、能量轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)。)
背景介紹
由于激光技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)可以利用超強(qiáng)激光脈沖與固體靶相互作用產(chǎn)生高能離子束，這使得建造新一代緊湊、造價(jià)相對低廉的小型化激光離子加速器成為可能，從而進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤離子束治療和PET診斷等應(yīng)用。在2006年，Nature期刊上發(fā)表了基于靶后殼層加速機(jī)制的激光離子加速開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)靶后殼層加速機(jī)制，激光脈沖與固體靶相互作用產(chǎn)生能譜呈指數(shù)衰減的熱電子，透過靶的熱電子在靶后形成靜電場，離子在該靜電場中可以獲得加速。然而，該加速靜電場的大小直接由熱電子能譜分布來定標(biāo)，特別是受熱電子能譜中高能部分電子分布情況的影響很大；考慮到熱電子來源于激光的作用，離子束的最大能量與激光強(qiáng)度的平方根成正比，這使得利用常規(guī)靶后殼層加速機(jī)制難以高效增大離子束能量。而變化固體靶結(jié)構(gòu)等措施雖然可以改善離子束能譜分布，但不能從根本上改變離子束能譜的定標(biāo)率；同時(shí)，由于預(yù)脈沖在固體靶表面產(chǎn)生預(yù)等離子體，許多固體靶中采用的微結(jié)構(gòu)并不一定可行)
應(yīng)用前景
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