超热电子

摘要： 提出了一种基于非相干散射雷达(incoherent scatter radar,ISR)等离子体谱线提取高精度电子密度的方法.以欧洲非相干散射雷达科学联合会(European Incoherent Scatter Scientific Association,EISCAT)在2015年10月31日14:00—14:09UT观测到的增强等离子体谱线为例,进行了具体的分析讨论.首先,采用曲线拟合的方法将增强的等离子体谱线从频谱中提取出来.然后,利用线性朗缪尔波的色散关系反演得到电子密度.最后通过对等离子体谱线的反演进行误差分析,并与传统的离子谱线分析方法作对比.结果表明:增强的等离子体谱线具有更高的电离层电子密度估计精度;同时证明在非相干积累时间很短的情况下,利用等离子体谱线能够反演得到高精度的电子密度.

摘要： 利用测试粒子数值模拟的方法研究了与STEREO-A卫星观测到的2008年4月24日行星际激波事件相关联的超热电子90°投掷角的增强.根据激波到达前给定时刻超热电子的观测分布,拟合得到不同投掷角的初始分布函数;在给定的激波参数下,采用时间向后的方法计算特定能道上激波下游超热电子的投掷角分布.由于超热电子具有较高的共振频率,模拟采用的磁场湍流谱包含了低能电子发生共振的耗散区.对以215.76,151.67,106.63eV为中心的三个能道进行了模拟.结果表明,不同能道上超热电子在激波下游的投掷角分布均在90°投掷角附近出现峰值,呈现出明显的90°投掷角增强,这与观测结果符合得很好.可以认为在激波对电子的加速过程中,电子与湍流耗散区的共振对90°投掷角的增强具有重要作用.

摘要： 为了研究强激光与固体靶相互作用产生的电离辐射危害,本文在星光Ⅲ 300 TW强激光装置上开展了一系列激光打靶实验.实验使用的激光功率密度为5×1018～4×1019 W/cm2,激光脉冲能量为60～153 J,靶为直径1 mm、厚度1 mm的Ta圆柱,本文分别对X射线剂量、X射线能谱和超热电子能谱进行了测量.实验结果表明,测量到的单发最大X射线剂量约为16.8 mSv,靠近激光传播方向(0°),距靶50 cm处;激光0°方向的X射线剂量随激光功率密度的增加而显著增加,激光90°方向的X射线剂量随激光功率密度的变化相对较小;测量到的X射线能谱可大致用含有两个X射线温度的指数分布函数描述,其中0°方向测量到的X射线温度为0.4～1.15 MeV,90°方向测量到的X射线温度为0.25～0.54 MeV;实测超热电子温度与Wilks定标率符合较好.%To study the radiological hazards from intense laser-solid target interactions,a series of laser-target experiments were carried out on the XG Ⅲ 300 TW laser systems.The laser intensity is 5×1018-4×1019 W/cm2 and the laser energy is 60-153 J.The target is Ta cylinder with thickness of 1 mm and diameter of 1 mm.The X-ray dose,X-ray spectrum,and hot electron spectrum were measured respectively.The results show that the X-ray dose up to 16.8 mSv is measured at 50 cm close to the laser propagation direction (0°).The X-ray dose at 0° increases significantly with the laser intensity,while the X-ray dose at 90° is less correlated to the laser intensity.The measured X-ray spectrum can be approximately described as an exponential distribution with two X-ray temperatures ranged from 0.4 to 1.15 MeV at 0° and from 0.25 to 0.54 MeV at 90°.The measured hot electron temperature is consistent with the predicted electron temperature by Wilks law.

摘要： 激光惯性约束聚变研究中，高功率激光器靶室中强激光-靶物质作用产生的高能电子的运动、X射线与周围物质作用产生的置换电流将激励出强电磁脉冲，场强幅值高达几万V/m，频率达GHz量级，能库等工作区域大电流、大电压的快速变化过程也将辐射电磁场，这些电磁脉冲对电子设备将产生各种电磁耦合效应，影响控制时序、测量数据的准确性，严重的甚至使仪器设备毁坏，这种电磁脉冲对生物组织具有损伤效应。本文详细介绍了国内外高功率激光装置电磁环境的理论与实验研究进展情况。

摘要： Laser Inertial Confinement Fusion(LICF) is one of the research hotspots today and has played an important role in the study of clean energy,military and astrophysics.In the high power laser-target matter interaction process within the high power laser facility,the movement of hot electron can excite high power electromagnetic(EM) pulses with electric field amplitude up to 10 000 V/m and frequency of GHz level.The electromagnetic pulses couple to surrounding electronic equipment and affect the accuracy of the measured data,even more destroy the electronic equipment.In addition,it has damage effect on biological tissues.The research trends of the EM environment in high power laser facility at home and abroad are introduced in this paper.%激光惯性约束聚变研究中,高功率激光器靶室中强激光-靶物质作用产生的高能电子的运动、X射线与周围物质作用产生的置换电流将激励出强电磁脉冲,场强幅值高达几万V/m,频率达GHz量级,能库等工作区域大电流、大电压的快速变化过程也将辐射电磁场,这些电磁脉冲对电子设备将产生各种电磁耦合效应,影响控制时序、测量数据的准确性,严重的甚至使仪器设备毁坏,这种电磁脉冲对生物组织具有损伤效应.本文详细介绍了国内外高功率激光装置电磁环境的理论与实验研究进展情况.

摘要： 采用Monte Carlo程序Geant4对激光固体靶相互作用正电子产生进行了研究.研究了超热电子能量分布函数对正电子产生的影响,结果表明采用不同的分布函数,最多可致正电子产额约3倍的差异,分布函数的最大截止能量在30 MeV以上时正电子产额趋于饱和.研究了正电子产生与超热电子发散角的关联,结果表明发散角模型对正电子产额影响不大,而正电子角分布对超热电子发散角较为敏感,且靶背鞘场对正电子发散角的减小贡献巨大.模拟结果显示靶厚度的增加可导致正电子发散角的增大,而当靶厚度超过2 mm时,发散角基本保持不变.此外,模拟了超热电子发散角、靶厚度及靶背鞘场对正电子电子份额比及正电子γ份额比角分布的影响.

摘要： 利用滤波荧光(FF)法建立了5～88 keV能区硬X光能谱测量系统,对闪烁探测器的灵敏度进行了精密标定,不确定度好于10％.通过研究干扰产生的原因,改善系统屏蔽,有效地排除了干扰,提高了系统的信噪比;通过更换大电流的光电倍增管,改变准直光阑的尺寸和滤片的厚度,将测量系统的线性动态范围从4提高到104.在神光Ⅲ原型物理实验中定量给出Au平面靶硬X光谱,实现硬X光能谱的精密测量.

摘要： 2011年11月利用欧洲非相干散射雷达协会(EISCAT)的大功率加热设备和诊断设施开展了挪威高纬度地区电离层加热实验.在此次加热实验中,UHF雷达探测到了十分明显的电子密度增强现象,反射高度附近电子密度最大增幅可达269.3％,而在远离谐振区的300～500 km及以上高度的增幅也可达30％～50％.通过对加热前后离子线谱和数据残差的对比分析,表明300～500 km的电子密度增强是真实可信的,在如此大的空间范围出现增幅如此大的电子密度增强特征实属罕见.另外通过对等离子体线谱的分析,得到了等离子体线双谐振峰结构,本文利用电子的速度分布函数和等离子体线谱之间的关系,对加热实验中观测到的等离子体线谱进行了仿真,提出了超热电子是引起本次电子密度增强的可能机制.并利用仿真中所使用的超热电子速度参数对超热电子的电离能力、横向和纵向自由程进行了计算,最终验证了所提出的物理机制的合理性.

摘要： 超短超强激光打靶产生的超热电子与固体靶相互作用时会产生轫致辐射X射线.利用蒙特卡罗方法,对电子在固体靶中传输产生的轫致辐射X射线进行了模拟.1 MeV电子束与固体靶作用产生的轫致辐射谱模拟结果表明,轫致辐射谱高能段斜率受靶厚度及靶材料的影响不明显.麦克斯韦分布的电子束及单能电子束与30 μm铜靶作用的模拟结果显示,两种电子源产生的轫致辐射谱在电子束能量或温度较高时基本一致.给出了一种利用轫致辐射谱斜率反推超热电子温度的定标方法.模拟了不同温度下超热电子产生的轫致辐射光子的能量角分布及光子数角分布,结果显示辐射光子能量通量和光子数随着电子温度的提高越来越向前倾,并给出了另外一种由轫致辐射能量角分布反推超热电子温度的定标关系.%Bremsstrahlung X-rays are generated when the ultra-short ultra-intense laser interacts with solid targets. The transport of hot electrons in solid targets and the generation of bremsstrahlung X-rays were simulated using Monte Carlo method. Simulation results of the bremsstrahlung produced by 1 MeV electrons interacting with targets show that the slopes of high energy part of bremsstrahlung spectra can not be influenced obviously by target thickness and target material. Simulation of Maxwellian distribution and mono-energetic electron beams interacting with a 30 μm thick Cu target shows that the bremsstrahlung photon spectra from these two electron sources are in agreement with each other. A scaling method of hot electron temperature according to the slope of high energy part of the bremsstrahlung spectrum is presented. The bremsstrahlung energy and number angular distributions were studied for different hot electron temperatures. The results indicate that the forward peaking trait of angular distributions can be enhanced by increasing the electron temperature, thus another scaling method based on this relation is proposed.

摘要： 本文从精密标定技术、能谱测量技术、实验数据展示几方面介绍了超热电子诊断技术现状，论述了面临的能量范围和时间分辨的挑战。

摘要： 超短超强激光打靶产生的超热电子与固体靶相互作用时会产生轫致辐射X射线。利用蒙特卡罗方法，对电子在固体靶中的传输产生轫致辐射X射线进行了模拟。模拟了1MeV电子束与固体靶作用产生的轫致辐射谱，结果表明，轫致辐射谱高能段斜率受靶厚度及靶材料的影响不明显。麦克斯韦分布的电子束及单能电子束与30μm铜靶作用的模拟结果显示，两种电子源产生的轫致辐射谱在电子束能量或温度较高时基本一致。给出了一种利用轫致辐射谱斜率反推超热电子温度的定标方法。模拟了不同温度下超热电子产生的轫致辐射光子的能量角分布及光子数角分布，结果显示辐射光子能量通量和光子数随着电子温度的提高越来越向前倾，并给出了另外一种由轫致辐射能量角分布反推超热电子温度的定标关系。

摘要： 在HL-2A 实验中,低密度放电实验和辅助加热是都会产生大量的超热电子,CdTe 系统可以探测超热电子和等离子体相互作用产生的能量20～200 keV 的硬X射线,反映出超热电子的时间演化.对整个系统使用MCNP程序建立模型,模拟计算了系统对热电子辐射的大量的软X 设想的屏蔽吸收结果以及对高能硬X射线的屏蔽效果,以此对系统进行了优化设计.由于采集速度的限制,时间分辨率和能量分辨率不能兼顾,所以采用了两种方法同时对采集实验数据,一是高时间分辨率的只有8 道能量的能谱,二是低时间分辨率的可多达1024 道的精细能谱.

摘要： 实验研究了两种波长超短脉冲激光(744 nm/120 fs/12 mJ、248 nm/420 fs/35 mJ)与固体(Cu)等离子体的相互作用,利用电子磁谱仪与成像板探测器测量了激光入射平面内超热电子的能谱与角分布。在无预脉冲、P极化激光45°斜入射的条件下,采用Maxwellian分布拟合得到的超热电子温度分别为46和19.4 keV,超热电子主要沿靶法线方向发射,产生超热电子的主导机制为真空加热,实验验证了真空吸收定标率Th≈4.11×10-2(Iλ2)1/2.54(keV)。等离子体的电荷分离势分别为70和45 keV。

摘要： 本文介绍了在SILEX-1超短超强激光器装置上进行的超热电子实验结果.发现靶前法线方向超热电子温度定标律与经典共振吸收定标律不同,表明在靶前有更有效的加热机制存在.靶后超热电子总注量与靶厚有明显的联系(靶前注量归一化):铜靶的厚度从3.5μm增加到10μm,超热电子注量急剧下降;靶厚大于10μm以后,一直到80μm,超热电子注量变化不大.超热电子在靶内的沉积范围与激光脉宽有关.

摘要： 研究了高强度(10W/cm)紫外Ti:Sapphire-KrF混合式飞秒(248nm,440fs,50mJ)激光辐照固体靶时产生的硬X-射线(>30KeV)能量连续谱.实验中探测到了能量大于200keV的X-射线信号,利用Maxwellian分布拟合能谱得到了超热电子温度为67keV,据我们所知这是第一次实验测量紫外飞秒激光辐照固体靶产生的硬X-射线连续谱.

摘要： 不同激光-等离子体条件下的THz辐射产生机制是等离子体波模式转换和超热电子相干渡越辐射。实验验证:皮秒激光与大尺度等离子体作用。

摘要： 用PIC方法，通过Fortran编程模拟了激光打靶产生超热电子并激发EMP的过程。通过数值计算，得到激光与等离子体作用产生的超热电子的能量，并且探讨了激光强度、脉宽对产生超热电子的影响。通过在二维圆柱坐标系中的数值计算，得到逃出靶的超热电子在空间激发的EMP的特性，EMP电场峰值达100kV/m，频域范围很宽，达到GHz量级。能够初步推断，逃出靶的超热电子是EMP的来源。

摘要： We present a statistical survey of 02-20 keV superhalo electrons in the solar wind measured by the SupraThermal Electron (STE) instrument onboard the two STEREO spacecraft, during quiet-time periods from March 2007 through March 2009 at solar minimum. The observed superhalo electrons have a nearly isotropic angular distribution and a power-law spectrum, f∝v-r,withyranging from 5 to 8.7, with nearly half between 6.5 and 7.5, and an average index of 6.69±0.90. The observed power-law spectrum varies significantly on a spatial scale of >-0.1 AU and temporal scale of~days. The integrated density of quiet-time superhalo electrons at 2-20 keV ranges from 010-8cW 3 to 10-6 cm-3, about 10-9-10-6 of the solar wind density and it, as well as the power-law spectrum shows no correlation with solar wind proton density, velocity or temperature. The density of superhalo electrons decreases by approximately one order of magnitude between early 2007 and early 2009, probably reflecting the decay of solar cycle 23 and the approach to its unusually deep activity minimum, while the power-law spectral index y has no solar-cycle variation. These quiet-time superhalo electrons are present even in the absence of any solar activity, e.g active regions, flares or microflares, type III radio bursts, etc., suggesting that they may be accelerated by resonant wave-particle interactions in the interplanetary medium, or by nonthermal processes related to the acceleration of the solar wind such as nanoflares.

摘要： 本文计算了超强激光中(10W/cm)氢原子电离谱,并发现电离谱的峰值的位置在有质动力势所确定的能量附近.这和粒子模拟给出的超强激光与等离子体相互作用产生的超热电子所具有的能量相当.这一结果表明可以从一个新的角度来认识超强激光与等离子体相互作用产生的超热电子的问题.

摘要： 本发明公开一种具有双热电子源的离子源及其热电子产生方法，该方法主要调降提供予一电弧室本体的电弧电源的电压，使该电压落在20V至45V电压范围之间，令热电子及离子通过该本体分别与该第一及第二热电子源之间的加速电场后的能量减弱；其中低能量的离子对各该第一及第二热电子源造成的喷溅效应可较和缓，以延长了各该第一及第二热电子源的使用寿命，而低能量的热电子则可避免热电子多次撞击已离子化的离子，有效减少不必要的二价或三价带正电的离子，相对提高离子束(萃取电流)中所需要离子的比例。

摘要： 提议了一种热电子发射极(1)，其包括：包括可加热的平的发射表面(3)的内部部分(2)和包括基本包围所述发射表面的周围表面(6)的外部部分(4)以及用于将所述发射表面加热至进行热电子发射的温度的加热布置。所述外部部分在远离所述发射表面的连接区域(10)中机械连接至所述内部部分。此外，所述周围表面在远离所述连接区域的隔离区域中例如通过间隙(14)与所述发射表面热隔离。通过提供包围所述发射表面的周围表面，可以获得改进的电子发射分布和均匀性，其中所述周围表面可以与所述发射表面处于相近的电势，但可以具有比所述发射表面充分更低的温度而不影响所述发射表面中的温度分布。

摘要： 本发明涉及一种发热电子浆料组合物、发热电子浆料及其制备方法、电子烟发热体和电子烟。所述发热电子浆料组合物包括水基载体和功能相，所述水基载体包括水溶性粘结剂和水，所述功能相包括导电材料。该发热电子浆料组合物采用水基载体替代挥发性有机溶剂，在加工为发热线路的过程中能够避免产生刺激性气味，节能环保。

摘要： 本发明涉及一种热电子发射阴极及其组成的热电子和离子发射装置。一种热电子发射阴极，包括：热电子发射基底面；所述热电子发射基底面上分布有多个突起部。本发明提供的阴极具有更大的比表面积，释放热电子的面积更大，可以提高热电子的利用率，延长设备使用寿命。

摘要： 本发明公开一种热电子晶体管的制备方法及用其制备的热电子晶体管、应用及应用的方法，涉及有机电子学技术领域。该热电子晶体管主要由发射电极、金属氧化物绝缘层、基电极、有机半导体以及收集电极等五部分组成。其中，发射电极、金属氧化物绝缘层以及基电极所组成的隧道结是一种有效的载流子能量调节器。有益效果：本发明提供了一种新型的热电子晶体管，通过器件结构的设计、每一层材料的选择、制备工艺的优化，提高了热电子晶体管的载流子能量分辨率，通过测试获得的IC‑hot‑VEB曲线监控有机电子器件中载流子的输运过程，精准地提取了器件中金属与有机半导体形成的势垒。

摘要： 本发明公开一种具有双热电子源的离子源及其热电子产生方法，该方法主要调降提供予一电弧室本体的电弧电源的电压，使该电压落在20V至45V电压范围之间，令热电子及离子通过该本体分别与该第一及第二热电子源之间的加速电场后的能量减弱；其中低能量的离子对各该第一及第二热电子源造成的喷溅效应可较和缓，以延长了各该第一及第二热电子源的使用寿命，而低能量的热电子则可避免热电子多次撞击已离子化的离子，有效减少不必要的二价或三价带正电的离子，相对提高离子束(萃取电流)中所需要离子的比例。

摘要： 提议了一种热电子发射极(1)，其包括：包括可加热的平的发射表面(3)的内部部分(2)和包括基本包围所述发射表面的周围表面(6)的外部部分(4)以及用于将所述发射表面加热至进行热电子发射的温度的加热布置。所述外部部分在远离所述发射表面的连接区域(10)中机械连接至所述内部部分。此外，所述周围表面在远离所述连接区域的隔离区域中例如通过间隙(14)与所述发射表面热隔离。通过提供包围所述发射表面的周围表面，可以获得改进的电子发射分布和均匀性，其中所述周围表面可以与所述发射表面处于相近的电势，但可以具有比所述发射表面充分更低的温度而不影响所述发射表面中的温度分布。

摘要： 本实用新型公开了一种直热电子管功率放大电路及直热电子管功率放大器，该电路包括：直热胆输入端、耦合模块、偏置模块、第一电流放大模块、第二电流放大模块以及信号输出端；直热胆输入端用于接入直热胆电压信号；耦合模块与直热胆输入端电连接，用于耦合直热胆电压信号；偏置模块与耦合模块电连接，用于对耦合信号进行偏压；第一电流放大模块与偏置模块电连接，用于根据偏压对推动级电流进行放大；第二电流放大模块与第一电流放大模块，用于对输出级电流进行放大；信号输出端与第二电流放大模块电连接。本实用新型能够增加扬声器的输出功率，还具有更宽的频率性能，以及较低的输出内阻与较高的阻尼系数，能够更好地对扬声器的输出进行控制。

摘要： 本发明公开了一种用于测量超热电子能谱的电子磁谱仪，包括磁场腔体和感光组件，所述磁场腔体的至少两个相邻的侧壁分别设有开口，开口位于与所述入射孔所在侧壁相邻或相对的侧壁上，每组所述感光组件分别经所述开口插入磁场腔体；感光组件由成像板和与所述成像板相连的支撑板组成，所述感光组件插入磁场腔体后，所述成像板、所述磁场腔体的侧壁以及磁场腔体的上盖形成封闭空间；本发明的电子能量检测范围显著增大，仪器的体积和重量显著减小，磁场均匀性和检测准确性显著提高。

摘要： 本实用新型公开了一种用于测量超热电子能谱的电子磁谱仪，包括磁场腔体和感光组件，所述磁场腔体的至少两个相邻的侧壁分别设有开口，开口位于与所述入射孔所在侧壁相邻或相对的侧壁上，每组所述感光组件分别经所述开口插入磁场腔体；感光组件由成像板和与所述成像板相连的支撑板组成，所述感光组件插入磁场腔体后，所述成像板、所述磁场腔体的侧壁以及磁场腔体的上盖形成封闭空间；本实用新型的电子能量检测范围显著增大，仪器的体积和重量显著减小，磁场均匀性和检测准确性显著提高。