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摘要
超短超强激光与物质相互作用产生的高能带电粒子束在放射照相中具有重要应用.当几十到几百MeV动能的高能带电粒子束穿过薄膜靶时,能量损失可忽略,主要发生小角散射.由于该散射效应,高能带电粒子束对具有横向陡峭密度梯度区的靶照相,透射束在探测面上的通量密度分布中会出现靶密度梯度区散射产生的调制现象,有可能反过来诊断出陡峭密度梯度区信息.目前主要采用蒙特卡罗方法对带电粒子束发生散射和产生调制现象进行理论分析,不仅计算时间长,计算的参数范围也有限.本文发展了一个解析模型,用来处理带电粒子束在靶中传输的散射效应以及在探测面上产生的调制现象,能够快速给出结果,而且与蒙特卡罗方法数值计算的结果符合很好.使用本文解析模型,对带电粒子束照相密度梯度靶产生散射调制现象的特征进行了分析.提出了一个与照相条件有关的无量纲参量,其取值范围决定了散射调制信号特征以及诊断陡峭密度梯度区的可能性.
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单位中国科学技术大学; 物理学院
