相对论飞秒激光驱动产生高品质正电子源研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11705261
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2906.高能量密度物理
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Positron sources have important applications in many fields, such as laboratory astrophysics, medical detection and material science. The novel promising scheme of laser-driven positron generation has been widely studied. However, the qualities of generated positron sources, such as yield, energy and density, still have great disparity with the requirements of practical applications. This project, based on our pioneering work, aims to study some new schemes of high-quality positron sources generation driven by relativistic femtosecond laser and the important issues existed. The topics include: 1) study and optimize the factors of laser-driven positron generation scheme based on high-density gas targets to generate high-quality positron sources, 2) theoretically analyze and experimentally explore the new scheme of laser-driven positron generation based on micro-channel targets, 3) study the propagation process of positron beams with electron beams together to propose a novel scheme of positron acceleration and quality-improving. The research on these subjects will not only contribute to perfecting the schemes of laser-driven positron generation, but also hopefully improve the qualities of positron sources and satisfy the requirements of practical applications in many fields, having great practical utility and potential economic benefits.
正电子源在实验室天体物理、医学检测以及材料科学等领域具有极其重要的应用,激光驱动产生正电子源作为具有广阔发展前景的新型方案获得了广泛研究,然而其产生正电子源的产额、能量、密度等品质与实际应用需求仍有较大差距。本项目将结合我们现有的工作基础,研究相对论飞秒激光驱动产生高品质正电子源的新方案与存在的重要问题。本项目研究内容有:1)研究激光、等离子体与高Z靶参数对正电子产生的影响,重点优化基于高密度气体靶的激光正电子产生方案得到的正电子品质;2)理论分析与实验探索基于微通道靶的激光正电子产生新方案;3)研究正负电子束一同传播过程,提出高密度电子束驱动的正电子加速与品质提升方案。开展这一方面的专门研究不仅有助于完善激光正电子产生方案,而且有望大幅改善正电子源品质,满足其在众多领域的应用需求,具有重大的实用价值和潜在的经济效益。

结项摘要

激光驱动产生的正电子源具有短脉冲、微尺寸、高密度等优点,在实验室天体物理、材料无损探测等方面具有广泛应用前景。本项目通过物理实验结合理论分析与数值模拟的方法,在相对论飞秒激光驱动产生高品质正电子源方向开展前沿性研究,着力优化正电子源的产额与密度、脉宽与发散、能量与能散等品质。主要工作包括:1)利用飞秒拍瓦激光装置,开展了基于超强激光与高密度气体靶相互作用产生正电子束的实验研究。通过优化激光峰值能量、气体电子密度等参数,实验上获得了电荷量超过15nC的高能电子束。在此基础上加入铜/铅等高Z靶获得正电子束,相较于前期结果两者均提高了近一个数量级。2)实验上初步开展了利用超强飞秒激光与微通道靶相互作用加速电子及进一步产生高密度正电子源的研究。为后续基于微通道靶产生高密度正电子源研究奠定了基础。3)提出了一种新颖的正电子加速机制,即基于相干渡越辐射的正电子加速新机制,开展了GeV量级正电子束加速的理论研究工作,同时在实验上也进行了初步探索并在继续优化完善相关实验方案。此外,我们还开展了基于超强激光的超快反质子束产生理论研究。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Driving positron beam acceleration with coherent transition radiation
用相干跃迁辐射驱动正电子束加速
  • DOI:
    10.1038/s42005-020-00471-6
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Communications Physics
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Xu Zhangli;Yi Longqing;Shen Baifei;Xu Jiancai;Ji Liangliang;Xu Tongjun;Zhang Lingang;Li Shun;Xu Zhizhan
  • 通讯作者:
    Xu Zhizhan
Laser-driven ultrafast antiproton beam
激光驱动的超快反质子束
  • DOI:
    10.1063/1.5020713
  • 发表时间:
    2018-02
  • 期刊:
    Physics of Plasmas
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Li Shun;Pei Zhikun;Shen Baifei;Xu Jiancai;Zhang Lingang;Zhang Xiaomei;Xu Tongjun;Yu Yong;Bu Zhigang;Li Shun;Li Shun;Shen Baifei;Shen Baifei;Shen BF;Xu JC;Shen BF;Shen BF
  • 通讯作者:
    Shen BF

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码