利用激光尾场加速器产生的贝塔otron X射线对激光驱动冲击波进行超快成像
等离子体物理
2020-05-08 v1
摘要
来自激光尾场加速器的贝塔otron辐射是一种超短脉冲的硬、类同步辐射X射线源。它来自产生GeV级电子束的厘米尺度等离子体加速器。近年来，贝塔otron辐射已发展成为一种能够在紧凑几何结构中产生高分辨率X射线图像的独特光源。然而，迄今为止，该辐射的短脉冲特性尚未被利用。本报告详述了首个利用贝塔otron辐射对快速演化现象进行成像的实验，即用其对硅靶中的激光驱动冲击波进行放射照相。图像的空间分辨率与在传统同步辐射光源类似实验中达到的相当。贝塔otron辐射的固有时间分辨率低于100 fs，表明未来可在不牺牲空间分辨率的情况下探测显著更快的过程。从冲击波压缩期间记录的放射照片中获得了冲击波速度和材料密度的定量测量，并与硅已建立的冲击波响应一致，该响应由传统测速方法确定。这表明未来的紧凑型贝塔otron成像束线可用于高能密度物理实验的成像与诊断。
引用
@article{arxiv.1802.02119,
title = {Ultrafast Imaging of Laser Driven Shock Waves using Betatron X-rays from a Laser Wakefield Accelerator},
author = {J. C. Wood and D. J. Chapman and K. Poder and N. C. Lopes and M. E. Rutherford and T. G. White and F. Albert and K. T. Behm and N. Booth and J. S. J. Bryant and P. S. Foster and S. Glenzer and E. Hill and K. Krushelnick and Z. Najmudin and B. B. Pollock and S. Rose and W. Schumaker and R. H. H. Scott and M. Sherlock and A. G. R. Thomas and Z. Zhao and D. Eakins and S. P. D. Mangles},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.02119},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 7 figures