激光加速電子束放射照相的模擬.pdf

1、激光等離子體相互作用過程極其復雜，對其診斷、參數的測量采用多種不同的方法與技術，但都存在一定的局限。近年來，隨著激光技術的發(fā)展，人們開始利用激光加速產生的帶電粒子束來診斷等離子體或其他物質。利用質子束診斷激光等離子體已有不少報道，但是高能質子束的產生還很困難。相比之下，高能電子束的產生不僅相對容易，且具有更短的束寬度，將其應用于放射照相可實現(xiàn)更大的穿透深度和更快的時間分辨。
　　本文利用FLUKA蒙特卡羅模擬程序（2011年版），

2、對電子束放射照相進行了細致的模擬。從Molière多次散射理論的適用性出發(fā)，首先，模擬了準直電子束照射凸起的厚碳靶，研究了電子照相對靶物質厚度變化的敏感性，結果發(fā)現(xiàn)當入射電子能量所對應的射程與靶厚相近時，能診斷靶表面更小的不均勻（可達到3‰）且對比度更高;并與質子照相結果作比較，發(fā)現(xiàn)對于厚靶表面的不均勻診斷，質子照相更有優(yōu)勢。其次，模擬了100 MeV電子束和質子束照射兩側密度有1％差別的靶界面，結果表明100 MeV電子束和質子束均能

3、診斷兩側密度有1％差別的靶界面，且對比度相當。再次，模擬了點源電子束對聚變靶丸的照相，結果表明200 MeV的電子束對Be與DT固體的界面診斷對比度較高。最后，根據臨界射程能量的原則，模擬了160 keV準直電子束照射不均勻薄鈹靶，研究了電子束對薄鈹靶表面粗糙度診斷的可行性。上述的模擬結果表明，激光加速的電子束具有診斷厚靶表面的不均勻性、分辨微小密度差界面、確認ICF聚變靶丸界面及診斷薄靶表面粗糙度等能力。
　　自編Matlab程