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撫生試劑-美激光等離子加速器輸出高質量高能電子束

儀器網小編2021-01-04 16:03:30

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光等離子加速器(LAPs)因其加速空腔的長度可用厘米而不是公里(千米)來計量而被稱為“桌面加速器”。近年來,由于技術的迅速發展,科學***有望開發出新型實用的激光等離子加速器。與當今傳統的加速器相比,激光等離子加速器不僅造價十分低廉,而且對土地和環境的影響要小得多。

“體形”差異甚大

激光等離子加速器的研究已有多年,并取得了可喜的進展。2004年,美***能源部勞倫斯伯克利******實驗室激光和光學加速器系統綜合研究項目的科學***,***次向人們展示了具有窄發散能量的激光等離子加速器電子束;2006年,他們***次將電子能量提高到10億電子伏特。

常規的帶電粒子(如電子)加速器有多段真空金屬腔連接而成,外加給空腔的振蕩電磁場讓帶電粒子被束縛在空腔內逐***加速,導致帶電粒子被加速的主要因素是磁場加速梯度,它用每米多少伏特來表示。通常,輸出的帶電粒子能量越高,加速器的長度就會越長,因而加速器的長度可達數公里。

激光等離子加速器則不同。激光和光學加速器系統綜合研究項目的科學***研發的能夠產生10億電子伏特電子束的激光等離子加速器能夠放在手掌上,其長度只有3.3厘米。當強激光器將脈沖聚焦到加速器內的自由電子和正離子時,其輻射壓導致電子和離子分離,產生出高強度的加速梯度。部分電子尾隨在激光脈沖后面,有些幾乎在同時達到了近光速的速度。在短距離內,激光等離子加速器能夠維持每米數千億伏特的加速梯度,常規加速器無法與此相比。

特性測量困難

然而,激光等離子加速器獨特的電子加速方法和產生飛秒量***的電子脈沖給測量技術帶來了難題,人們***時無法測量激光等離子加速器產生的高能電子束的質量。

現在,測量難題正在被逐步解開,這歸功于勞倫斯伯克利******實驗室加速器和聚變研究分部科學***維姆·李曼斯領導的研究團隊。李曼斯是激光和光學加速器系統綜合研究項目的負責人,他所帶領的研究團隊擁有理論學***、計算機模擬專***和專業的實驗人員,他們不斷改進激光等離子加速器的性能。在研究隊伍中,不少學生為研究作出了重要的貢獻,并獲得了博士學位。例如,法***某綜合工科院校的研究生吉拉姆·普拉圖,他曾在項目中研究與激光等離子加速器產生的X射線相關的輻射,并將其作為自己博士論文的***部分,目前他在加州大學做博士后研究。

 

 


 

注:文章來源于互聯網


(來源: 儀器網小編)


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