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核物理与核技术国家重点实验室建成首台超小型激光加速器辐照装置并运行出束
2017-11-17 00:11
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  加速器作为核科学中的核心仪器设备,对人类的生存发展和国家的地位与安全具有重要影响,成为衡量综合国力的一项重要标志。与常规加速器相比,激光加速器的尺寸、成本可以显著降低,同时其产生的离子束具有能量高、脉冲短(皮秒量级)、尺寸小(微米)、方向性好、时间和空间分辨率高等优点。

  核物理与核技术国家重点实验室(北京大学)陈佳洱院士和颜学庆教授带领的激光加速团队攻克了高对比度与高光强激光技术、自支撑纳米薄膜靶制备技术、超高流强离子束传输技术和激光加速器辐照研究平台等关键技术,首次采用了基于电四极透镜和分析磁铁等高流强离子束流传输和分析系统,并开展了3-10MeV能量可调的高流强、短脉冲质子束传输测试,最终建成世界上首台超小型激光加速器辐照装置。2017年激光加速器装置正式运行出束,加速参数指标为1~15MeV质子束,总流强106-8个粒子/发,同时加速器可以稳定地获得1%能散 / 1-10pC电量的质子束,达到国际最好指标并通过了同行专家的现场技术测试。

  该加速器装置首次实现了激光加速到加速器的跨越。未来激光加速器将可以广泛用于先进光源、温稠密物质产生、核医学、空间辐射环境模拟、惯性约束聚变、国际热核聚变堆等领域。

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