强流离子束在固体等离子体靶输运的混合粒子模拟方法

摘要：

针对强流离子束在固体等离子体靶中的输运问题,详细介绍一种粒子/流体混合模拟方法,发展了二维数值模拟程序 Opic2D-hybrid,研究强流质子束在聚乙烯和固态铝靶中的集体输运行为.结果表明:强流质子束在固体靶中输运时产生的自生磁场有利于横向箍缩质子束流.并且靶加热离化产生的大量自由电子,也有利于减弱固体靶的阻止本领,从而拉长质子束流射程.但是靶温度升高也会降低电阻率,抑制自生磁场产生.同时靶离化也会带来更强的离子-离子散射效应,导致质子束的空间扩散.这些效应彼此间相互竞争,决定了强流质子束的输运行为.还分析了影响磁场产生的物理因素,提出多种手段提高自生磁场强度,从而实现强流质子束在固体靶中的箍缩传输.

关键词：强流离子束输运、混合粒子模拟、自生磁场、阻止本领

所属期刊栏目：40

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家重点研发计划2018YFA0404804

在线出版日期：2023-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：210-221