【摘 要】
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主要介绍我们在实验室中产生超短MeV正电子束的实验结果.实验是在中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室的飞秒激光系统上进行的,该激光装置发射中心波长为λL=0.8
【机 构】
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中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室,上海,201800
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主要介绍我们在实验室中产生超短MeV正电子束的实验结果.实验是在中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室的飞秒激光系统上进行的,该激光装置发射中心波长为λL=0.8μm、脉宽为45fs的激光脉冲,激光焦斑为12μm,峰值强度为3.5× 1019W/cm2.实验中超声速氩气喷嘴提供的电子密度为n0=3.8×1020cm-3.强激光脉冲能够驱动产生一个强等离子体尾波场加速大量电子.然后电子轰击位于气体喷流后面的高Z靶,在高Z靶内可以通过Bethe-Heitler过程产生正负电子对,即电子轰击固体靶后首先经过轫致辐射辐射出一个真实的光子,光子反过来再与原子核作用从而产生正负电子对.实验中产生的正电子束具有7.8× 1021s-1的高峰值强度和大约3×1012cm-3的高密度.连同电子-正电子平衡,这可以作为实验室天体物理研究的新颖正负电子对源.此外,它的强度要比传统的放射性同位素正电子源高4-6个数量级.而且它的脉宽只有45fs,要比一般湮没寿命低4个量级,这就在湮没寿命测量时保证了高的时间分辨.所有这些特性保证了我们所产生的正电子束适用于固体材料的快动力学过程研究.
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