强激光与固体靶相互作用所致硬X射线剂量和能谱的实验测量

• 作者: 于明海 周维民 张辉 李君利 李春艳 杨博 武祯 矫金龙 路伟 邱睿 闫永宏 马弛
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 强激光 固体靶 超热电子 X射线剂量 X射线能谱
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 732-739
• 页数: 8页
• 分类号: TL81
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2017.51.04.0732

摘要

为了研究强激光与固体靶相互作用产生的电离辐射危害,本文在星光Ⅲ 300 TW强激光装置上开展了一系列激光打靶实验.实验使用的激光功率密度为5×1018～4×1019 W/cm2,激光脉冲能量为60～153 J,靶为直径1 mm、厚度1 mm的Ta圆柱,本文分别对X射线剂量、X射线能谱和超热电子能谱进行了测量.实验结果表明,测量到的单发最大X射线剂量约为16.8 mSv,靠近激光传播方向(0°),距靶50 cm处;激光0°方向的X射线剂量随激光功率密度的增加而显著增加,激光90°方向的X射线剂量随激光功率密度的变化相对较小;测量到的X射线能谱可大致用含有两个X射线温度的指数分布函数描述,其中0°方向测量到的X射线温度为0.4～1.15 MeV,90°方向测量到的X射线温度为0.25～0.54 MeV;实测超热电子温度与Wilks定标率符合较好.