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超高效轫致辐射产生...
高性能激光驱动辐射源是研究高能量密度物质、利用 kJ PW 激光系统进行对产生和中子产生的研究的重点。在这项工作中，我们提出了一种高效方法，在直接激光加速 (DLA) 电子与几毫米厚的高 Z 转换器相互作用时产生超高通量、高能轫致辐射。在中等相对论强度的亚皮秒激光脉冲与用纳秒激光脉冲辐照低密度聚合物泡沫获得的近临界密度长尺度等离子体相互作用时，产生了能量高达 100 MeV 的直接激光加速电子定向束。在实验中，观察到了通过光核反应产生的钽同位素，阈值能量高于 40 MeV。使用 Geant4 Monte Carlo 程序，以测量的电子能量和角分布作为输入参数，表征了从 180 Ta 到 175 Ta 的同位素记录产量的轫致辐射谱。结果表明，当直接激光加速电子与钽转换器相互作用时，会产生平均光子能量为 18 MeV 的定向轫致辐射，在巨偶极共振（GDR）及以上（≥ 7.5 MeV）的能量范围内每次激光发射会产生 ~2 · 10 11 个光子。这会产生 ~6 × 10 22 sr − 1 · s − 1 的超高光子通量，并且聚焦激光能量转化为高能轫致辐射的转换效率达到创纪录的 2%。
超高效轫致辐射产生...
高性能激光驱动辐射源是研究高能量密度物质、利用 kJ PW 激光系统进行对产生和中子产生的研究的重点。在这项工作中，我们提出了一种高效方法，在直接激光加速 (DLA) 电子与几毫米厚的高 Z 转换器相互作用时产生超高通量、高能轫致辐射。在中等相对论强度的亚皮秒激光脉冲与用纳秒激光脉冲辐照低密度聚合物泡沫获得的近临界密度长尺度等离子体相互作用时，产生了能量高达 100 MeV 的直接激光加速电子定向束。在实验中，观察到了通过光核反应产生的钽同位素，阈值能量高于 40 MeV。使用 Geant4 Monte Carlo 程序，以测量的电子能量和角分布作为输入参数，对 180 Ta 至 175 Ta 同位素记录产量的轫致辐射谱进行了表征。结果表明，当直接激光加速电子与钽转换器相互作用时，会产生平均光子能量为 18 MeV 的定向轫致辐射，在巨偶极共振（GDR）及以上（≥ 7.5 MeV）的能量范围内每次激光发射会产生 ~2 · 10 11 个光子。这会产生 ~6 × 10 22 sr − 1 · s − 1 的超高光子通量，并将聚焦激光能量转换为高能轫致辐射，转换效率达到创纪录的 2%。
![arXiv:2109.09938v1 [nucl-th] 2021 年 9 月 21 日](/simg/8\8e8e521e8abb2de1f8159c90f1fa69e7c6ed92cc.webp)
arXiv:2109.09938v1 [nucl-th] 2021 年 9 月 21 日
本工作中，我们在改进的EQMD模型框架内重建了γ光子的能谱，它与86Kr+12C在E/A=44MeV时的实验数据有很好的一致性。考虑12C的α团簇结构，研究了自由质子和直接光子的定向流和椭圆流。与自由质子相比，直接光子流能更清楚地提供有关核反应早期阶段的信息。本工作中观察到了不同12C组态之间集体流的差异。这表明直接光子的集体流对初始组态很敏感，因此γ轫致辐射过程可以作为研究费米能区重离子碰撞中轻核α团簇结构的一种替代探针。
229 m Th低能μ子库仑激发截面*
Th 核中的低能同质异能态 (eV) 已引起人们的广泛兴趣，因为它可以用于设计超精密核钟[1-4]、光学范围的核激光器[5,6]和 VUV 范围的核发光二极管[7]，也可以用于研究许多不寻常的过程：Th 在激光辐射下通过电子桥处的电子壳层激发和衰变[8-15]，通过边界条件 [16]或化学环境 [17,18]控制同质异能能级衰变，Th 异构体的衰变[19]及其伴随的轫致辐射[20]，精细结构常数和强相互作用参数变化的相对效应[21-23]，长时间内衰变定律的指数性检验[24]，等等。
纳米电子尺寸计量的 TSOM 方法
注释：使用多个超声波马达和自校准编码器的高精度角度发生器 Rev. Sci. Instrum. 82, 116108 (2011) 使用标准具和带约束的拟合方法对条纹相机进行准确高效地表征 Rev. Sci. Instrum. 82, 113501 (2011) 使用大型螺旋装置中高密度等离子体发射的可见光和极紫外轫致辐射连续体的径向轮廓对平场空间分辨极紫外光谱仪进行绝对强度校准 Rev. Sci. Instrum. 82, 113102 (2011) 痕量水的动态重量标准 Rev. Sci. Instrum. 82, 105102 (2011) 注释：使用单个样品对光电子能谱的电子能谱仪进行结合能尺度校准 Rev. Sci. Instrum. 82, 096107 (2011) 有关 AIP Conf. Proc. 的附加信息。
1 NASA GRC 主办格子约束聚变虚拟...
自 2014 年以来，先进能源转换 (AEC) 项目研究了在晶格中紧密吸收大量氘燃料的材料中的新型核反应。这些实验最终导致了轫致辐射活动，该活动反复在氘化金属中诱发核反应。根据项目期间开发的理论，金属晶格的负电子屏蔽带正电的氘核，以克服静电屏障，实现由光中子引发的核聚变。这一发现为科学界引发聚变反应开辟了一条新道路，并可能为 NASA 带来深空能源。著名期刊《物理评论 C》(PRC) 在其 2020 年 4 月刊上发表了实验观察结果和基础理论。后续虚拟研讨会于 2020 年 5 月 21 日举行，使用 Webex 平台展示期刊论文，并让 NASA 专家小组评估研究及其应用。
Th-229 核的激光激发
利用相干电磁辐射对基本量子系统进行共振激发是许多物理学实验的核心，例如原子和分子光谱、原子钟、量子信息处理等。相干激光激发有许多应用，特别是需要高精度控制量子叠加态的频率或相位时，但迄今为止它在核物理中几乎没有使用[1]。从典型的核激发能量和可用的激光光子能量之间的巨大不匹配可以理解激光激发原子核的困难。核激发已经在激光产生的等离子体中得到证实，其中相互作用是通过在强激光场中加速的电子介导的，电子在碰撞中或通过X射线范围内的轫致辐射与原子核相互作用[2]。不同的原子核已经通过同步辐射在6 – 60 keV能量范围内的跃迁上进行共振激发，寿命在纳秒到微秒范围内[3]。 Sc-45 的 12.4 keV 共振最近在欧洲 x 射线自由电子激光器 [4] 上被激发，其寿命为 0.47 秒。Th-229 原子核以其独特的低能同质异能态而闻名 [5 – 7] 。其激发能量为 8.4 eV，使核跃迁处于真空紫外 (VUV) 光谱范围内，使其可用于台式激光系统和精密光学工具的实验
库仑激发截面
人们对 229 Th 核中低能级同质异能态 3 / 2 + （ E < 10 eV）产生了浓厚的兴趣，因为可以设计超精密核钟 [1, 2, 3, 4]、光学范围的核激光器 [5, 6] 和 VUV 范围的核发光二极管 [7]，以及研究许多不寻常的过程：激光辐射通过电子桥处的电子壳层激发和衰变 229 m Th [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]，通过边界条件 [16] 或化学环境 [17, 18] 控制同质异能能级 γ 衰变，229 m Th 异构体的 α 衰变 [19] 及其伴随的轫致辐射 [20]，精细结构常数和强相互作用参数变化的相对影响 [21, 22, 23]、长时间衰变定律的指数性检验 [24] 等。229 m Th 同质异能态的激发能量是所有已知原子核中最低的。根据最新数据 [25]，它的能量 E is 为 8.19±0.12 eV。这个结果与文献 [26] 中获得的 E is = 8.28±0.17 eV 值接近，也与文献 [27] 测量的 E is = 8.10±0.17 eV 和文献 [28] 中的 E is = 7.8±0.5 eV 接近。在此之前，在 1990 年至 2007 年的相当长的一段时间内，人们认为 E is < 5 eV [29, 30]。目前，233 U 的 α 衰变实际上是获得 229 m Th 异构体的唯一方法。目前无法通过激光辐射有效激发 229 m Th，因为这需要比现在更精确地了解跃迁能量。因此，在工作 [7] 中，提出通过非弹性电子散射激发 229 m Th。事实证明，在束流能量区域 E ≈ 10 eV 内，激发截面达到 10 − 25 cm 2 的值。如此大的截面表明，使用带负电的粒子束获得 229 m Th 的方法是有前途的。作为工作 [7] 的延续，我们在此考虑低能μ子与 229 Th 核的非弹性散射过程。此类工作的先决条件可能是以下考虑。在 Born 近似中，核激发到能量为 E 的同质异能态的截面在文献 [31] 中通过分析获得，在文献 [32] 中通过分析获得。磁偶极子 ( M 1) 跃迁和电四极子 ( E 2) 跃迁的截面形式为 [31, 32]