- 关于桥梁工程方向论文题目借鉴及期 54
- 厦门大学顾为民教授与中国科学院在 47
- Vascular是属于SCI几区 51
- 学术论文有哪些特点? 73
- 清华大学 物理系徐勇、段文晖研究 56
- 知网查重为什么只有一个报告呢? 56
- 怎么去发表思政核心论文? 76
- 怎么样能参加学术会议? 40
- 浅析论文查重怎么查及重要的注意事 42
- 论文修改方法有哪些 55
- 深圳国际研究生院先进制造团队在数 69
- 如何有效地寻找与您的研究领域相关 42
- 介绍中国现当代文学方向的中文核心 67
- 转投期刊需要做好哪些准备? 41
- 详细介绍幼儿教材出版的流程 56
- 博思+为云会议系统名称 20408
- 医护服务网(bimt) 17419
- 富懋展览(上海)有限公司 7408
- 第六届中国果菜产业发展论坛组委会 17384
- 北京恒泰信立科技有限公司 17412
- 苏州博览中心 17400
- 上海领思国际 1351
- 西安交通大学 17403
- 百奥泰国际会议(大连)有限公司 1386
- CIENC(beijing) 17412
- 科学和工程研究中心 1372
- 北京四通博大 17349
- 河北师范大学资源与环境学院 20378
- 东北石油大学 17388
- 上海市新材料协会 20398
- 黑龙江大学水利电力学院 1403
- 北京仪多多信息技术有限公司 7415
- 苏州大学商学院 20410
- 德能有限公司 17393
- 中国航空综合技术研究所 23434
北京大学物理学院马文君、颜学庆在强激光驱动的超重离子加速及诊断研究中取得重要进展
2024/05/08
近日,北京大学物理学院、核物理与核技术国家重点实验室马文君研究员、颜学庆教授与韩国基础科学研究院Il Woo Choi研究员、Chang Hee Nam教授等合作,在强激光驱动的超重离子加速及诊断研究中取得重要进展。
激光离子加速器的加速场强比传统加速器高三个量级以上,具有源尺寸小、脉宽短、束流密度高等优势,在肿瘤放疗、核物理、天体物理和温稠密物质的产生等方面具有重要的应用前景。目前,实验上已获得最高能量接近100 MeV的质子束和约80 MeV/u的碳离子束;相比之下,超重离子(质量数~200)的最高能量只停留在MeV/u量级。这是由于一方面,靶表面沾污层或靶内的质子和低Z离子会对重离子加速产生屏蔽效应;另一方面,超重离子极难被电离至高价态,难以被有效加速。作为激光离子加速最后的难题,超重离子加速理论与实验研究亟待突破。
(a) 最高能量为1.2 GeV的TPS实验结果;(b)超重离子(Au)的电荷态分布:绿色为实验结果,红色为PIC模拟结果
联合研究团队前期解决了碳纳米管泡沫不能在纳米高分子膜、金属膜等材料表面沉积的难题,制备出多种类型的复合纳米靶材,为开展超重离子的加速实验提供了先进靶材支持。在此基础上,使用紧聚焦的离轴抛物面镜将拍瓦级超短脉冲激光(22 fs)聚焦至半高全宽为1.6 μm的焦斑上,产生>1022 W/cm2的超高峰值光强并作用于纳米靶前表面,通过激光加热靶后表面降低质子、碳和氧对超重离子加速的抑制作用,获得最高电荷态为61+、最高能量达1.2 GeV的金离子束,将原飞秒激光金离子加速能量纪录提高了6倍。他们提出并采用基于汤姆森离子谱仪的自校准探测方法,在无需标定实验的情况下,不仅可以获得准确的绝对能谱,还可以测量金离子的电荷态分布。粒子网格法模拟结果表明,不同横向位置的金离子所经历的电离动力学过程(起始电离时间、电离速率、最高电荷态等)存在较大差异,导致其在加速过程(相位匹配和加速效率)中的能量差异。理解超重离子的电离动力学细节,对于进一步提高离子束能量、提升束流品质具有重要意义。
强激光与等离子体相互作用中的瞬态强场(激光场、鞘层加速场等)测量长期以来一直是巨大的挑战。该研究工作表明,利用实验测得的金离子电荷态分布,通过单、双层靶实验结果对比,可以诊断靶后鞘层场的峰值强度;结合不同光强下的PIC模拟结果,可以诊断激光的峰值光强。在后续研究中,该方法有望扩展至在时间、空间两个维度诊断瞬态强场的信息。
相关研究成果以“Super-heavy ions acceleration driven by ultrashort laser pulses at ultrahigh intensity(超短超强激光驱动的超重离子加速)”为题,2021年6月3日在线发表于《物理评论X》(Physical Review X,11, 021049 (2021));物理学院2016级博士研究生王鹏杰为第一作者(导师马文君),Il Woo Choi、颜学庆、Chang Hee Nam和马文君为共同通讯作者。这是该期刊所发表的第一项激光离子加速领域的研究工作。
上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京高等学校卓越青年科学家计划,以及北京市发展与改革委员会、北京市怀柔科学城、广东省新兴激光等离子体技术研究院等支持。
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
北京大学黄清华教授团队与海外学者合作在地幔过渡带水含量探测研究领域取得进展
人工智能研究院朱松纯、朱毅鑫教授团队在机器人自主规划有效的工具使用策略方向取得重要进展
南方医科大学与海外合作者在肠道菌群紊乱驱动克罗恩病机制研究方面取得进展
邹志勇、黄旸木团队揭示金砖国家HIV-阴性和HIV-阳性人群结核病负担变化趋势
重庆医科大学团队在脓毒症生物标志物及其免疫治疗研究方面取得进展
北京大学物理学院张霖研究员等指出农业土壤氮氧化物排放对我国大气臭氧污染治理提出新挑战
第四届计算机图形学、图像与虚拟化研究国际会议(ICCGIV 2024)(2024-05-17)
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024年物理化学与工程技术发展国际会议(ICPCETD 2024)(2024-6-30)
2024经济发展、财务管理与社会科学国际会议(ICEDFMSS 2024)(2024-6-30)
2024年电子商务与大数据经济国际会议 (EBDE 2024)(2024-5-30)
2024水利工程、工业建筑与结构工程国际会议(ICHEBSE 2024)(2024-6-24)
2024年计算机视觉、图像处理与建模国际会议(CIPM 2024)(2024-7-22)
2024半导体、物理与电子技术国际学术会议(ICSPET 2024)(2024-6-28)
第十三届机械科学与工程国际会议(ICMSE 2024)(2024-5-24)
2024年电力电网系统与交通运输工程国际学术会议(ICPGSTE 2024)(2024-7-21)
2024数学科学与计算机教育国际学术研讨会(ISMSCE 2024)(2024-5-25)
2024年新媒体发展与现代教育技术国际会议( NMDMET 2024)(2024-5-31)