激光加速电子束的诊断应用研究.pdf

《激光加速电子束的诊断应用研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、中国科学技术大学硕士学位论又激光加速电子束的诊断应用研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：肖渊目狮l等离子体物理王晓方教授二。一二年五月十日Studyonthediagnosticapplicationsoflaser_—acceleratedelectronbeamsAuthor’SName：YuanXiao●一●speciality2一Supervisor：Finishedtime：PlasmasPhysicsProf．XiaofangWangMay10，2012DepartmentofModernPhysics，USTC中国科学技术大学学位论文原创性声明本

2、人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我～同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：斟签字日期：2盟型辱蝴中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位

3、论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。导师签名：量丝堕查签字日期：鲨!兰：蔓：；摘要在激光等离子体研究中，我们常对其进行一些诊断以期获得一些相关的物理信息和具体的参数。常用的诊断方法有粒子诊断、X射线诊断以及光学诊断。本文首先介绍了常用的双光束干涉法及X射线针孔成像法，并指出了其局限性：无法诊断相关的物理过程以及时间分辨差等等。随着激光技术的发展，利用超短超强激光加速得到的电子束具有准单能、源尺寸小且与激光同步性等特点。当利用激光加速的电子束对激光等离子体进行诊断分析时，可对其中进行的物理过程及电磁场进行探测，同时还

4、可提供一高时空的分辨。在现有的实验条件下，激光加速的电子束的能量可达1GeV，发散角可低至几个mrad，电子束脉宽可短为几fS。基于激光加速电子束的上述特点，利用蒙特卡罗FLUKA程序首先对高能电子束的放射照相进行了模拟分析，模拟了200MeV准直电子束照射台阶靶、厚铁靶，不仅验证了多次散射效应，也得到其应用于4cm厚铁靶放射照相时对界面辨认的空间分辨本领约为1501．tm。利用llMeV点源电子束照射惯性约束聚变模型靶，表明了电子束直接对聚变靶放射照相的可行性，对靶的界面分辨能力可达141．tm量级。其次模拟了70MeV点源电子束在激光等离子体磁场下的偏转，表明了电

5、子束诊断激光等离子体磁场的可行性。通过上述的模拟结果，表明了激光加速电子束在探伤厚材料内部、确认薄材料界面、测量电磁场等诊断中具有高时空分辨、灵敏等能力。关键词：诊断；蒙特卡罗模拟；高能电子束；多次散射；高时空分辨AbstractABSTRACTInordertostudyinertialconfinementfusionandlaserplasma,variousdiagnosticsareused，fromthatwecangetsomephysicalinformationandparameters．Thecommonlyuseddiagnostictechni

6、quesareparticlediagnostic，X—rayandopticaldiagnostics．Inthepaper，weintroducelaserinterferometerdiagnosticsandX—raypinholeimagingrespectively,andpointtheirlimitations：theycannotdiagnosethephysicalprocessesandthetemporalresolutionispoor．Withthedevelopmentofthelasertechnology，ultrashort，ult

7、raintenselaseracceleratedhigh—energyelectronbeamsareofpropertiessuchassmallsourcesize，quasi—monoenergetic，andshortduration．Usingtheacceleratedelectronbeamstodiagnoseplasma，wecoulddetecttheelectromagneticfield，supplyahighspatialandtemporalresolution．Uptonow,greatprogresshasbeenm