使用短脉冲二氧化碳激光远程探测放射性物质
光学
2024-08-27 v1 等离子体物理
摘要
在大于辐射粒子射程的距离上探测放射性物质是一个重要目标，在国防和灾害响应等领域具有应用前景。在此，我们展示了使用70皮秒、长波红外（ 微米）二氧化碳激光脉冲，在10米的距离上对3.6毫居里阿尔法粒子源进行基于雪崩击穿的远程探测。这比我们之前使用中红外激光的结果长约10倍。主要的探测方法是来自激光焦体积内产生的微等离子体的直接后向散射。后向散射信号在通过二氧化碳激光链返回传播时被放大，将灵敏度提高了超过100倍。我们还通过荧光成像表征了击穿等离子体，并提出了一个简单模型来估计后向散射信号作为激光焦体积内种子密度分布的函数。所有这些都是通过一个相对较长的驱动激光聚焦几何结构（f/200）实现的，该结构易于扩展到超过100米。
引用
@article{arxiv.2408.13640,
title = {Remote detection of radioactive material using a short pulse CO2 laser},
author = {A. Zingale and S. Waczynski and I. Pogorelsky and M. Polyanskiy and J. Sears and R. E. Lakis and H. M. Milchberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13640},
year = {2024}
}