研究目的
研究利用飞秒激光照射微结构表面靶材并结合高Z转换体产生正电子的过程。
研究成果
采用MST可提高激光能量转换效率，从而产生温度更高、产额更大的热电子。利用飞秒级、数焦耳量级的激光可获得产额约10^9的正电子。这种非放射性高产额正电子源将在众多领域具有广泛应用。
研究不足
涉及MST的实验方案对激光对比度提出了很高要求，这可能成为技术限制因素。MST的微小结构很容易被激光预脉冲破坏，因此需要超高对比度的激光。
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飞秒激光通过微结构表面靶的吸收增强产生大量正电子
DOI：10.1038/s41598-020-61964-6
期刊：Scientific Reports
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
激光驱动正电子产生有望为实验室提供一种无放射性、可控且辐射可调的正电子源。我们提出一种通过飞秒激光辐照微结构表面靶材并结合高Z转换体的新型正电子产生方法。数值模拟表明，采用微结构表面靶材（而非平面靶材）可显著提升电子温度与最大动能。当这些高能电子轰击高Z转换体时，将通过贝特-海特勒机制产生大量正电子。使用波长λ=1μm、脉宽约36飞秒、强度约5.5×102?W/cm2、能量约6焦耳的激光，可获得约10?个正电子。
作者：
Ye-chen Wang，Yan Yin，fu-Qiu Shao，Wei-Quan Wang，De-Bin Zou，Wen-Xuan Miao，tong-pu Yu
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