脉冲宽度对准单能质子能量的影响

Dafeng Cai,Jian Wang,Zongqing Zhao,Yuqiu Gu

Qiangjiguang Yu Lizishu/High Power Laser and Particle Beams（2011）

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摘要

使用1维粒子模拟程序LPIC+模拟了不同脉冲宽度的P极化超短强激光脉冲与稠密冷等离子体靶的相互作用.模拟结果表明:激光有质动力首先推动表层等离子体形成无碰撞激波,然后激波向靶内传播,俘获靶内的质子并将其反射加速,反射质子的速度约为离子声速的2倍.当使脉冲宽度与靶厚互相匹配时,也就是靶厚等于离子声速与激光脉冲宽度的乘积时,可以得到能散为30％左右的单能束.与激光脉冲宽度与靶厚不匹配相比,准单能质子束的能量得到有效提高,提高幅度达60％.同时,为弄清2维效应的影响,还使用2维粒子模拟程序OOPIC进行了模拟,与1维所获得结果基本一致.

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关键词

Laser duration,Mono-energy ions beam,Particle-in-cell simulation,Ponderomotive force,Shock wave

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