成果信息

1、可以有效消除预脉冲的影响，可使各种微结构靶更为有效。 2、通过等离子体级联，可以在电离气体段灵活控制产生适当长度和密度的等离子体，更有效利用激光直接加速机制产生相对论性电子。 3、可以使得更大量电子分布在热电子能谱的高能尾部，在固体靶后形成更强的离子加速静电场。 4、本发明具有结构简单、原理清晰、操作方便、能量转换效率高的特点。)

背景介绍

由于激光技术的迅速发展，已经可以利用超强激光脉冲与固体靶相互作用产生高能离子束，这使得建造新一代紧凑、造价相对低廉的小型化激光离子加速器成为可能，从而进一步促进肿瘤离子束治疗和PET诊断等应用。在2006年，Nature期刊上发表了基于靶后壳层加速机制的激光离子加速开创性实验结果。根据靶后壳层加速机制，激光脉冲与固体靶相互作用产生能谱呈指数衰减的热电子，透过靶的热电子在靶后形成静电场，离子在该静电场中可以获得加速。然而，该加速静电场的大小直接由热电子能谱分布来定标，特别是受热电子能谱中高能部分电子分布情况的影响很大；考虑到热电子来源于激光的作用，离子束的最大能量与激光强度的平方根成正比，这使得利用常规靶后壳层加速机制难以高效增大离子束能量。而变化固体靶结构等措施虽然可以改善离子束能谱分布，但不能从根本上改变离子束能谱的定标率；同时，由于预脉冲在固体靶表面产生预等离子体，许多固体靶中采用的微结构并不一定可行)

应用前景

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