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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
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。
关键词： 飞秒激光、正电子产生、微结构表面靶材、贝特-海特勒机制
更新于2025-09-23 15:19:57
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厚金刚石结构与钨单晶中的沟道辐射与正电子产生模拟
摘要： 研究了能量为2 GeV的电子在硅和钨单晶(110)面沟道中的退沟道过程。通过分析初始电子束能量与散射分布的影响，探究了粒子分布密度的动力学特性。运用?？?普朗克方程求解，研究了退沟道效应对沟道辐射光谱强度的影响。基于相对论电子沿钨、硅、锗和碳(金刚石)单晶不同晶面或晶轴沟道产生辐射，并在非晶钨靶中转化为e+e?对，描述了一种非常规正电子源。采用自主开发的Mathematica程序模拟了沟道辐射及其与入射晶体角度的依赖关系，利用GEANT4软件包模拟了辐射向e+e?对的转化及正电子的能量分布。
关键词： 钨，沟道辐射，硅，正电子产生
更新于2025-09-24 05:13:30
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双色相对论飞秒激光脉冲驱动的激光等离子体加速器
摘要： 典型的激光等离子体加速器（LPA）由太瓦级或拍瓦级激光器产生的单束超相对论激光脉冲驱动。近期已有理论研究探讨双色共传播激光脉冲（CTLP）在LPA中的应用。我们首次实现了由CTLP驱动的LPA实验，并观测到显著的电子能量增强效应。该成果在实际应用中得到进一步验证——当这些电子用于基于轫致辐射的正电子产生装置时，正电子能量也获得大幅提升。数值模拟表明：当前导基频脉冲在等离子体中耗尽后，后续二次谐波相对论激光脉冲能将加速结构维持更长的传输距离。本研究证实了双色脉冲驱动LPA的优势，为LPA小型化铺平道路，使其在科技领域的潜在应用变得极具吸引力且经济可行。
关键词： 正电子产生、电子能量增强、激光等离子体加速器、双色激光脉冲、数值模拟
更新于2025-09-12 10:27:22