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    我国首次观察到沿靶表面发射的高能电子束(图)

    2006-05-26 中国科学院物理所

          近日,中国科学院物理所光物理实验室的李玉同、盛政明、张杰等人在强场物理研究方面取得新进展,在实验上首次直接观察到沿锥形靶表面方向发射的高能超热电子束,从而首次直接证实了锥型靶对高能超热电子的聚焦作用。该结果发表在美国《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett. 6, 165003 (2006))上。
          李玉同、盛政明、张杰等人发现,当强激光的入射角较大时,会在沿着靶面方向产生方向性很好的高能(MeV)电子束,从而首次直接证实了锥型靶对高能超热电子的聚焦作用。这个结果不仅对于理解锥型靶在快点火激光核聚变的物理过程中的重要作用有重要意义,而且还揭示了一种利用强激光产生稳定性高、发散角小、方向性好的高能电子束的简便方法,所产生的高能电子束对于超快电子衍射、超短x射线脉冲的产生、尾波加速中的电子注入等应用都有重要意义。
          今年来,该研究组在强场物理研究方面连续取得了一系列重要进展,相继在美国《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表了4篇论文。此项成果是继他们在“超强飞秒激光在大气中传输产生的光丝之间的相互作用(Phys. Rev. Lett. 96,025003 (2006))”、“强激光与锥丝组合靶作用产生的高能质子(Phys. Rev. Lett. 96, 084802 (2006))”、独立纠缠光子对的实验同步(Phys. Rev. Lett. 96, 110501 (2006))”取得的第四项重要进展。

    电子束

    我国首次观察到沿靶表面发射的高能电子束


       本项目得到国家自然科学基金委和国家高技术惯性约束核聚变主题的支持。
       近年来,在快点火激光核聚变研究领域最重要的突破就是锥型靶实验的成功。为了解释锥型靶实验中子产额提高了3个数量级的原因,人们提出在强激光与锥型靶相互作用的过程中,可能会发生两个重要物理过程。一是锥型靶对强激光的聚焦作用,使激光能量被聚焦到锥型靶顶端,大幅度提高激光与等离子体的耦合效率;第二个可能是大入射角的强激光在锥型靶内壁产生的高能超热电子也被锥壁聚焦到锥尖,并将所携带的能量沉积到压缩靶丸中,从而大幅度增加压缩靶丸的中子产额。第一个过程已经得到实验的验证,但对于第二个过程尚缺乏直接的实验证据。



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