基于激光康普顿散射的伽玛射线源的理论及模拟研究
武海龙
学位类型硕士
导师王东
2015
学位授予单位中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
关键词激光康普顿散射 峰值亮度 伽玛射线源 激光对束流扰动
摘要随着近年来飞速发展的超强激光技术和高亮度电子加速器的发展,基于激光康普顿散射的X/γ射线源得到快速的发展。这类X/γ射线源具有能量可调、准单色、极化度高、短脉冲、方向性好、可小型化的优点,可作为第三代、第四代光源的补充来提供高亮度的MeV量级的光子,在核物理、核天体物理、医学同位素、核废料处理、国家安全、工业应用等领域具有巨大的潜力。正在上海光源园区建设的X射线自由电子激光器试验装置可以提供8.8nm的X射线,能量升级后波长有望延伸至水窗(≈3nm)甚至是磁窗(≈1nm)。基于其直线加速器提供的高品质电子束,结合近年来飞速发展的超强激光技术,本文提议利用激光康普顿散射机制来建设一个窄带宽、高亮度的伽玛射线源。在对激光康普顿散射原理进行了理论研究,分析了激光康普顿散射谱展宽的物理机制之后,我们对SXFEL装置进行了参数优化,最终得到了为获得最大伽玛射线产额以及高峰值亮度的电子束与激光束的最佳参数。上海光源二期光束线站“上海激光电子伽玛源”(SLEGS),利用远红外激光与上海光源(SSRF)的3.5GeV电子束进行激光康普顿散射,得到0.4-20MeV准单色极化γ束,开展低能极化核物理、核天体物理等的应用研究。本文另一部分工作是研究SLEGS项目中引入的激光对上海光源运行性能的影响,包括估算对束流发射度与能散的实际影响等。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/28441
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
武海龙. 基于激光康普顿散射的伽玛射线源的理论及模拟研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2015.
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