面向激光驱动质子束应用的弱聚焦磁场束线设计研究

作     者：朱军高 卢海洋 赵媛 赖美福 古永力 徐世祥 周沧涛 Zhu Jun-Gao;Lu Hai-Yang;Zhao Yuan;Lai Mei-Fu;Gu Yong-Li;Xu Shi-Xiang;Zhou Cang-Tao

作者机构：深圳技术大学工程物理学院先进材料测试技术研究中心深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室深圳518118 深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省共建光电子器件和系统重点实验室深圳市微纳光子信息技术重点实验室深圳518060 

基　　金：深圳市基础研究资助项目(批准号:SZWD2021007,JCYJ20200109105606426) 国家自然科学基金(批准号:92050203) 等离子体物理重点实验室资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第19期

页      码：115-127页

摘      要：随着高功率激光技术的进步,激光等离子体加速因其优异的加速结构获得迅速发展,现已获得近百MeV质子以及数GeV电子输出.激光驱动质子束具有μm量级尺寸、ps量级脉冲长度的优异品质.由于强激光场的存在,原位直接应用存在一定困难,因而更多应用场景需要通过束线把质子束传输到应用端.激光加速离子束由于具有宽能谱和大散角的特点,通过束线传输具有一定困难.常梯度磁场中的弱聚焦作用具有特别的优势:在水平和竖直方向可同时聚焦,在水平方向可进行能量分析,在水平和竖直方向的聚焦力可以通过磁场降落指数n进行分配,色差效应影响较小.通过对质子束在弱聚焦磁场中运动的束流动力学的研究,探索了弱聚焦作用在大能散、大散角质子束聚焦和能量分析中的要求、特点和优势.在合适的束流光学设计中,可以实现聚焦、选能的同时,压缩脉冲长度,有效缩减束线尺寸,优势显著.

主 题 词：激光加速 粒子束传输 粒子束应用 超快 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 082701[082701] 0827[工学-食品科学与工程类] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.71.20220599

馆 藏 号：203114622...