超短脉冲激光与固体靶作用产生光核中子的数值模拟研究

超短脉冲激光与固体靶作用产生光核中子的数值模拟研究

论文摘要

采用超短脉冲激光与固体靶作用产生光核中子的模型,使用蒙特卡罗程序Fluka研究了激光诱导光核中子源的特性。对不同材料和电子温度条件下中子产生的模拟表明,钨是最佳的靶材料,且对于不同的超热电子温度,存在不同的产额饱和厚度。对源尺寸的模拟表明,中子源的尺寸决定于入射电子束发散角和靶厚,可以通过增加靶半径的方式提升前向与侧向中子通量的比值至5。当电子温度大于4 MeV时,可以获得能谱结构稳定的光核中子源。对时间分布的模拟表明,中子源的脉宽小于30 ps,且飞行后的脉宽展宽系数为100 ps/mm。

论文目录

  • 1 引 言
  • 2 模型建立
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 光核反应截面及转换体材料的选择
  •   3.2 中子产额与电子束发散角的关系
  •   3.3 中子产额与靶尺寸和电子温度的关系
  •   3.4 中子源尺寸与靶尺寸、电子束发散角的关系
  •   3.5 中子通量角分布与靶材料、尺寸和电子温度的关系
  •   3.6 中子能谱与靶尺寸和电子温度的关系
  •   3.7 中子产生的时间分布
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 齐伟,贺书凯,闫永宏,周维民,谷渝秋

    关键词: 激光器,光核反应,激光电子加速,激光中子源,超短脉冲激光,蒙特卡罗模拟

    来源: 中国激光 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 物理学,核科学技术,无线电电子学

    单位: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室

    基金: 科学挑战计划(TZ2018005),国家重点研发计划(2016YFA0401100)

    分类号: TN249;O571

    页码: 51-58

    总页数: 8

    文件大小: 1576K

    下载量: 97

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