澳门威尼斯人官网:更高的离子能量需要更薄的靶材

激光驱动的离子加速器已被用于开发紧凑高效的等离子体加速器，可用于癌症治疗、核聚变和高能物理。近日，日本大阪大学领导的研究团队在日本量子科学技术研究开发院用超强J-KAREN激光照射世界上最薄最强的石墨烯靶材，从而实现了直接高能离子加速和转向在激光驱动器上。一种离子加速的新机制。研究结果发表在自然研究的一部分《科学报告》杂志上。

在激光离子加速理论中，更高的离子能量需要更薄的靶材。然而，由于强激光的噪声分量在激光脉冲的主峰之前破坏了目标，因此很难直接加速非常薄的目标区域中的离子。为了通过强激光实现离子的高效加速，必须使用等离子镜去除噪声成分。因此，澳门威尼斯人官网,研究人员开发了大面积悬浮石墨烯（LSG）作为激光离子加速的目标。石墨烯被称为世界上用于激光驱动离子源的最薄和最强的二维材料。

“原子级薄的石墨烯是透明的，具有高导电性和导热性，重量轻，同时是最强的材料，”该研究的作者翁维彦解释说。 “到目前为止，石墨烯已被广泛应用，包括在交通、医药、电子和能源等领域。我们展示了石墨烯在激光离子加速领域的另一种颠覆性应用，其中石墨烯的独特性起着不可或缺的作用SG 靶材的直接辐照产生 MeV 质子和碳，从亚相对论到相对论激光强度，从低对比度到高对比度，无需等离子体镜，证明了石墨烯的耐用性。

研究人员表示，这项研究的结果适用于开发紧凑高效的激光驱动离子加速器，用于癌症治疗、激光聚变、高能物理学和实验室天体物理学。高能离子在没有等离子体镜的情况下直接加速，显示了 LSG 的鲁棒性。研究人员将使用原子级薄的 LSG 作为目标支架来加速其他无法自行承受的材料，他们还展示了以非相对论强度加速高能离子。此外，即使在极薄的目标区域没有等离子镜，也可以实现高能离子加速.