《雷射輻射壓加速中單能離子束和硬X射線產生機制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由余同普擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雷射輻射壓加速中單能離子束和硬X射線產生機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：余同普
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對近年來提出的雷射輻射壓離子加速問題，研究超強雷射和超薄固體靶（納米量級）相互作用時穩定的質子和重離子加速機制和相關細緻物理過程；探究抑制橫向不穩定性的技術方案並有效提高雷射能量轉化效率；改善輻射壓加速產生的質子和重離子的束流特性如能散、峰值能量和束髮散度；開發電子同步輻射程式包計算近似條件下雷射固體靶相互作用時的電子同步輻射並討論其對離子加速過程的影響；分析電子的動力學行為，研究輻射壓加速中硬X射線-伽馬射線的產生機制及其物理特性如發散角、輻射強度、輻射功率等，為新型fs級輻射源提供技術方案和理論參考。
結題摘要
該課題針對超強雷射電漿相互作用驅動高能離子加速和新型輻射源問題做了深入細緻的研究，主要包括：1、研究了超強雷射和超薄固體微型靶相互作用時穩定質子加速的細緻物理過程，通過三維粒子模擬得到了GeV的高能質子束；2、提出了通過靶前橫向周期性調製結構來抑制質子加速的橫向不穩定性的技術方案，有效提高了雷射能量轉化效率，改善了輻射壓加速產生的質子束流特性如能散、峰值能量和束髮散度；3、開發了電子同步輻射程式包，並利用該程式計算了超強雷射固體靶相互作用時的電子同步輻射，分析了電子的動力學行為，討論了輻射阻尼對離子加速過程的影響，得到了高亮硬X射線-伽馬射線輻射；4、建立了電子類betatron共振的物理模型，分析了雷射固體微型靶相互作用時的類betatron輻射機制及其物理特性如發散角、輻射強度、輻射功率等，為下一代新型fs級輻射源提供了技術方案和理論參考。在該基金的資助下，截至目前共發表SCI學術論文23篇，其中物理學頂級雜誌Phys. Rev. Lett.論文1篇，套用物理雜誌J. Appl. Phys.封面論文1篇，獲軍隊科技進步三等獎1項。課題組成員參加國際學術會議5次，參加國內學術會議12次，課題組舉辦國際研討會1次，邀請義大利科學院院士來課題組交流訪問並講課1次。此外，依託該項目的研究，新獲批國家自然科學基金面上項目1項（90萬，2015.1-2018.12），新獲批國防科技大學傑出青年基金1項（40萬，2014.8-2018.7），新獲批人才基金1項（校“青年拔尖人才”培養計畫，30萬，2014.3-2017.3）。課題組組長余同普副教授榮獲2015年度國家留學基金委首屆“未來科學家”基金重點資助。此外，三年內我們還先後培養畢業博士研究生1名，碩士研究生2名，目前在該項目前期資助及部分資助下，在讀博士研究生3名，在讀碩士研究生3名，本科學員（畢業論文選題）5名。總之，該項目研究圓滿達到了課題預想的研究結果，超額完成了各項參數指標，並有力帶動了課題組青年學術骨幹的成長，為下一步申請其他基金和後續深入研究打下了堅實基礎。
