超短超强激光产生正电子的蒙特卡罗模拟

闫永宏; 赵宗清; 吴玉迟; 谷渝秋; 曹磊峰; 姚泽恩; 滕建; 董克攻; 刘东晓; 范伟; 魏来; 余金清

doi:10.3788/HPLPB20122406.1396

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超短超强激光产生正电子的蒙特卡罗模拟

doi: 10.3788/HPLPB20122406.1396

1.
兰州大学核科学与技术学院, 兰州 730000;
2.
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川绵阳 621 900

详细信息

通讯作者:
闫永宏

计量
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出版历程
- 收稿日期: 2011-08-22
- 修回日期: 2012-01-05
- 刊出日期: 2012-06-15

超短超强激光产生正电子的蒙特卡罗模拟

1.
School of Nuclear Science and Technology,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China;
2.
Research Center of Laser Fusion,CAEP,P.O.Box 919-986-6,Mianyang 621900,China

摘要

摘要:
通过理论分析，建立了超短超强激光与固体靶作用产生正电子的蒙特卡罗模拟模型及Geant4模拟程序。模拟研究了靶材料、靶厚度及超热电子温度等对正电子产额的影响，结果表明：对铝、铜、锡、钽、金、铅6种靶材料，金靶的正电子产额最高，是优秀的正电子产生靶；不同超热电子温度下存在不同的最佳靶厚度，在最佳靶厚度以下，正电子产额随靶厚度增长而增大，靶厚度取3 mm较为合适；超热电子温度越高，正电子产额也越高，提高激光强度是增加正电子产额的有效途径。模拟研究给出了正电子角分布及其能谱，结果显示，正电子发射明显前倾，从大于90方向范围发射的正电子数量极少，且超热电子温度越高前倾特点越明显，能量呈类麦克斯韦分布，靶背法线方向出射的正电子的温度随超热电子温度升高而升高。
- 超短超强激光 /
- 超热电子 /
- 正电子 /
- Geant4程序
Abstract:
通过理论分析，建立了超短超强激光与固体靶作用产生正电子的蒙特卡罗模拟模型及Geant4模拟程序。模拟研究了靶材料、靶厚度及超热电子温度等对正电子产额的影响，结果表明：对铝、铜、锡、钽、金、铅6种靶材料，金靶的正电子产额最高，是优秀的正电子产生靶；不同超热电子温度下存在不同的最佳靶厚度，在最佳靶厚度以下，正电子产额随靶厚度增长而增大，靶厚度取3 mm较为合适；超热电子温度越高，正电子产额也越高，提高激光强度是增加正电子产额的有效途径。模拟研究给出了正电子角分布及其能谱，结果显示，正电子发射明显前倾，从大于90方向范围发射的正电子数量极少，且超热电子温度越高前倾特点越明显，能量呈类麦克斯韦分布，靶背法线方向出射的正电子的温度随超热电子温度升高而升高。
- ultrashort ultraintense laser /
- hot electron /
- positron /
- geant4 code