摘要：在神光Ⅱ升级装置上开展了首轮激光加速质子对间接驱动快点火靶内爆过程的照相实验研究。通过激光与靶参数的优化,获得了能量高于18MeV的质子束。通过静态客体的照相,获得了优于20μm的高空间分辨网格图像,为开展时间分辨的啁啾质子照相奠定了基础。开展了质子动态照相实验,获得了内爆压缩晚期的质子照相图像。实验发现内爆区域质子照相图像存在大量排空现象。内爆压缩区域不足以阻挡如此大范围质子束,证明了其中存在电磁场使得质子向外排开。动态照相的质子能量较低,分析是ns激光打靶过程产生的X射线及等离子体对质子加速存在影响。后续实验中需要进一步优化靶的屏蔽设计。

摘要：超强激光与等离子体相互作用可以获得高于传统加速器三个数量级以上的加速电场梯度,更加有效地加速离子,从而能够显著缩小加速器的体积和造价.鞘层加速(TNSA)和光压稳相加速(RPA)是目前研究得最多的两种主要激光加速机制.与鞘层加速相比,光压稳相加速的加速效率和离子能量更高、单能性更好.在提出光压稳相加速原理的基础上,北京大学正在建造一台基于该原理的超小型激光加速器系统.本文将介绍北京大学在激光加速研究方面的进展和激光加速器系统的研制情况,包括理论模拟、前期准备实验、自支撑纳米靶的制备以及离子输运线的初步设计.

摘要：据报道，借助激光和“芯片上的加速器”设计理念，科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验，用于探索平行宇宙和搜寻“上帝粒子”。借助高能粒子加速器科学家或可发现平行宇宙，然而这此加速器通常都重达数千吨且占地面积大。斯坦福大学等机构科学家最新计划利用石英芯片和激光技术制造微型粒子加速器，加速器体积和重量的大幅缩减使得研究人员更易掌控操作粒子科学实验。

摘要：实验研究了功率密度6×1016W/cm2、脉宽120fs的激光与5μm铝靶的相互作用,观测到了高能质子的产生。设计加工了用于测量质子能谱的Thomson质谱仪,用于快质子的测量。测得其能谱和产生的最高质子能量为180keV,同时测得质子发散全角为38°。

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.

摘要：激光等离子体加速输出的电子束具有fs量级脉冲长度的优异品质。由于强激光场的存在,直接应用存在一定困难,更多应用场景需要把电子束传输到应用端。能散导致电子束在传输中产生能量啁啾,需要通过束流光学设计抑制脉冲长度的增长。通过对电子束在消色差束线中传输的研究,探索了消色差和非消色差传输中脉冲长度压缩的差异,以及消色差束线中偏转角度、偏转半径对不同能量电子束脉冲长度压缩的影响。针对消色差传输中仅有某个能量电子束得到最优压缩的局限,利用四极透镜磁场梯度的调节使电子束的传输适度偏离消色差,改变对能量啁啾的影响,实现在固定尺寸束线中不同能量电子束的压缩。

摘要：在激光等离子体相互作用实验中测量到的加速质子来源于薄膜靶表面的碳氢沾染物，为了提供稳定充足的质子源，我们提出一种新的复合靶设计，通过在薄膜表面溅射金属，可以获得大尺寸的富含H原子的双层靶以开展高重复频率的超短脉冲激光加速质子实验。