【2017年整理】轫致辐射转换靶靶面回流离子对电子束聚焦的影响.pdfVIP

　第12卷　第5期 强 激 光 与 粒 子 束 . 12, . 5　 V ol N o 　2000年9月 H IGH POW ER LA SER AND PA R T ICL E BEAM S Sep. , 2000　 文章编号: 　1001—4322 (2000) 05—0577—05 轫致辐射转换靶靶面回流离子 对电子束聚焦的影响① 1 2 石金水 , 　罗达十 ( 1. 中物院流体物理研究所, 绵阳市919- 106信箱, 621900; 2. 中物院研究生部, 绵阳市919- 900信箱, 621900) 　　摘　要: 　分析了轫致辐射转换靶靶面回流离子产生的机制及其对电子束聚焦的影响, 并提出了相 应的解决方法。结果表明, H + 和C+ 轻离子回流约60ns 后, 将对束聚焦产生严重影响; T a+ 或W + 的回流, ( ) 就短脉冲而言, 对束聚焦的影响很小, 对长脉冲而言 如脉冲宽度大于200ns , 则影响很大。 　　关键词: 　轫致辐射转换靶; 　回流离子; 　聚焦 　　中图分类号: 　 501+ 2　　　　文献标识码: 　 TL A 　　X 射线斑点大小是决定闪光X 射线照相成像分辨能力的一个关键参量。为获得高分辨率的图像, 通常需要将数千安培的电子束聚焦至 1～ 3 的斑点上。当电子束撞击轫致辐射转换靶时, 将在靶表 mm 面形成等离子体层[ 1～ 3 ] , 由于电子束空间电荷的作用, 将在靶与束之间形成数百 的轴向电场, 该 M V m ( ) 轴向电场从靶表面等离子体层萃取离子 称为回流离子 , 并使其向上游加速进入电子束流。当离子在时 间上向上游移动时, 将中和部分电子束电荷, 减小电子束的空间电荷力, 电子束的净聚焦力随之增加, 从 而使电子束过度聚焦。这样, 靶上最后形成的束流斑点的尺寸亦随时间发生变化, 且比预期的焦斑大。 　　靶面回流离子的产生, 将使电子束最终聚焦的动力学行为发生变化, 原本聚焦在靶上的最小斑点出 ( ) 现前移 迎着电子束移动 , 从而制约电子束最小焦斑的获得。这一现象的出现, 对X 光成像的分辨率产 生十分不利的影响。 1　靶面回流离子的产生 　　精密的闪光 射线照相, 要求将20 、～ 3 、70 ( ) 、1～ 3 直径的强流脉冲电子束聚 X M eV kA ns FW HM mm 焦至轫致辐射转换靶上, 产生高品质的X 射线。实验表明: 上述电子束打到钽或钨靶时, 将引起靶材的 ( ) 烧蚀, 因此, 靶面局部温度可达数千℃。当靶材料表面层 通常