纳秒/皮秒双束激光联合驱动双层靶的γ辐射特性

作者：刘钊^*; 熊俊; 安红海; 谢志勇; 方智恒; 王伟^*; 王琛; 王瑞荣; 雷安乐; 黄秀光; 裴文兵; 傅思祖

来源：中国激光, 2019, 46(08): 51-56.

• 激光器
• 双层靶
• γ辐射
• 能谱
• 剂量
• 角分布

基于神光Ⅱ升级装置,研究了纳秒/皮秒双束激光联合驱动双层靶的伽马(γ)辐射特征。利用ns束激光与CH薄膜靶相互作用,产生大尺度近临界密度等离子体,然后将ps束激光作用在该等离子体上,产生高能电子,高能电子穿过2 mm厚的Au靶,通过轫致辐射产生γ射线。对不同方向的γ辐射能谱和靶室外的γ辐射剂量分布进行实验测量,发现γ辐射集中在激光前冲方向,具有较小的发散角,而且在该方向上高能段的γ辐射较强。这说明双层靶的设计可以提高ps束激光与等离子体的能量耦合效率,提高高能电子温度,增加高能电子数目,有利于高能段γ辐射在ps束激光的前冲方向集中。另外,在靶室外距离靶点1.25 m处测到的50 keV以上γ辐射的单发次最大剂量为277 μGy。本研究结果对γ辐射的防护和应用具有参考价值。

• 单位
  中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所