研究目的
研究从连续运行的低温氢团簇靶中产生高重复频率激光驱动质子源。
研究成果
该研究成功展示了一种能在高重复频率下运行、且通过调节激光与团簇参数实现质子能量调控的高度稳定质子源。通过粒子模拟确认库仑爆炸机制是主要加速过程。未来对靶材的改进有望产生更高能量的质子，从而拓展该质子源的应用潜力。
研究不足
该研究的局限性在于当前靶材设置所能实现的最大团簇尺寸，这影响了可获得的质子最大能量。此外，激光系统的重复频率和能量波动可能会影响质子源的稳定性。
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一种由激光照射连续氢团簇靶产生的多赫兹、千电子伏特脉冲质子源
DOI：10.1063/1.5093287
期刊：Physics of Plasmas
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
本文介绍了一种基于连续运行的低温氢团簇靶的高重复频率激光驱动质子源。我们展示了在5赫兹运行条件下，基于库仑爆炸的、无碎片加速机制可在数十千电子伏特能量范围内实现约10%的稳定性。这种产生短脉冲质子束团的加速机制，是材料科学等多种应用的理想方案，也可作为传统加速器的注入源。此外，通过调节激光和/或团簇参数可实现质子能量的调控。三维数值粒子模拟与解析模型不仅验证了实验结果，更揭示出通过简单改进靶材即可实现质子能量进一步提升的巨大潜力。
作者：
B. Aurand，S. Grieser，T. Toncian，E. Aktan，M. Cerchez，L. Lessmann，R. Prasad，A. Khoukaz，O. Willi
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