由 4-PW 激光驱动的高能betatron源及其在无损成像中的应用
加速器物理
2022-11-16 v1 等离子体物理
摘要
拍瓦级激光可通过激光尾场电子加速产生多 GeV 电子束。作为副产品，被加速的电子束可产生称为 betatron 辐射的宽谱类同步辐射。在本工作中，我们测量了由 2 GeV、215 pC 电子束产生的辐射特性，其显示出一个临界能量为 515 keV、延伸至 MeV 光子能量、发散度为 10 mrad 的宽辐射谱。由于其高能量与高流强，此类辐射是致密物体伽马射线放射成像的理想候选。我们采用了一种在相对较高重复频率（0.1 Hz）下运行的紧凑 betatron 辐射装置，并用其扫描厘米尺度物体：一个 DRAM 电路、BNC 与 SMA 连接器、一把挂锁和一个气体喷嘴。我们开展了 GEANT4 模拟以重现气体喷嘴的放射图像。该装置与辐射源可在亚毫米尺度揭示物体内部结构，证明它可进一步用于诊断各类部件中的裂纹或孔洞。此处给出的辐射源是无损检测及高能密度物理（如核聚变）应用中的有价值工具。
引用
@article{arxiv.2211.07963,
title = {High-energy betatron source driven by a 4-PW laser with applications to non-destructive imaging},
author = {Calin Ioan Hojbota and Mohammad Mirzaie and Do Yeon Kim and Tae Gyu Pak and Mohammad Rezaei-Pandari and Vishwa Bandhu Pathak and Jong Ho Jeon and Jin Woo Yoon and Jae Hae Sung and Seong Ku Lee and Chul Min Kim and Ki Yong Kim and Chang Hee Nam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.07963},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 6 figures