激光驱动无碰撞激波加速氘核产生高产额高角通量中子
等离子体物理
2022-01-26 v1 应用物理
摘要
明亮的准直中子源是全球安全任务和基础科学研究的重要工具。在本文中，我们研究了一种利用激光驱动氘核在 转换体中的破裂反应实现的紧凑型高产额高角通量中子源。来自此类反应的中子产生标度律用于指导和优化低密度 泡沫中体离子的加速过程。特别地，通过适当选择激光和靶参数空间，利用无碰撞激波加速机制将这些离子加速到高于分布温度的能量。我们耦合粒子在胞(PIC)与蒙特卡洛模拟来研究这一概念及可能的 adverse 效应，以及被加速的表面离子的贡献和最优转换体设计。模拟结果表明，我们的设计可切实提升激光驱动中子源的中子产额与前向通量，在使用当今kJ级高功率激光时达到峰值角中子通量 neutron/sr、产额 neutron/pulse。此类进展将推动基础中子科学、高精度放射成像及其他全球安全应用中的激光驱动源发展。
引用
@article{arxiv.2110.10382,
title = {High-yield and high-angular-flux neutron generation from deuterons accelerated by laser-driven collisionless shock},
author = {C. -K. Huang and D. P. Broughton and S. Palaniyappan and A. Junghans and M. Iliev and S. H. Batha and R. E. Reinovsky and A. Favalli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10382},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 7 figures