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磁层相对论电子通量变化与磁暴/亚暴的关系 被引量:15
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作者 李柳元 曹晋滨 周国成 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期9-15,共7页
本文分析了1AU处的行星际磁场、太阳风速度、Kp指数、Dst和AE的变化关系,以及它们和地球同步轨道附近相对论电子通量的变化关系.分析说明,当行星际磁场Bz分量出现南向扰动和太阳风速度增大超过500km/s时,地球磁层中常常发生磁暴/亚暴活... 本文分析了1AU处的行星际磁场、太阳风速度、Kp指数、Dst和AE的变化关系,以及它们和地球同步轨道附近相对论电子通量的变化关系.分析说明,当行星际磁场Bz分量出现南向扰动和太阳风速度增大超过500km/s时,地球磁层中常常发生磁暴/亚暴活动.在磁暴主相期间,相对论电子(能量E≥1MeV)通量下降;而在磁暴恢复相期间,相对论电子通量恢复上升.但是,只有在伴随有高强度(AE≥500nT)的持续性亚暴活动的磁暴恢复相期间,相对论电子的通量才能增长到超过暴前通量值,且能量低于300keV的亚暴电子的通量越高,相对论电子的通量越高,反之则越低.亚暴注入电子数的多少很大程度上决定了磁暴恢复相期间相对论电子数的多少,这说明亚暴活动注入能量低于300keV的亚暴电子是磁层相对论电子的一个重要来源. 展开更多
关键词 磁暴 亚暴 地球同步轨道 相对论电子
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地球同步轨道附近哨声湍流对“种子电子”的加速 被引量:10
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作者 李柳元 曹晋滨 周国成 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期756-761,共6页
本文在等离子体准线性理论下研究了地球同步轨道附近哨声湍流对亚暴“种子电子”的波 -电子共振相互作用 .当发生这种共振时 ,“种子电子”的动量分布函数经动量扩散而随时间演化 ,部分低能电子数减少了 ,而高能尾部分的相对论电子 (能... 本文在等离子体准线性理论下研究了地球同步轨道附近哨声湍流对亚暴“种子电子”的波 -电子共振相互作用 .当发生这种共振时 ,“种子电子”的动量分布函数经动量扩散而随时间演化 ,部分低能电子数减少了 ,而高能尾部分的相对论电子 (能量大于 1MeV)数增加了 ,说明“种子电子”得到了哨声湍流的有效加速 ,且哨声湍流的能量越高 ,其加速效率越高 .另外 ,哨声湍流的频率越低 (或波数越小 ) ,共振电子的能量越高 (或单位质量的动量越大 ) ;频率范围越宽 ,共振电子的能量范围越宽 ,被加速的电子数也越多 .磁层哨声湍流加速“种子电子”大约在 30h内就可以造成相对论电子数显著增加 ,这正好和大多数磁暴期间观测到的相对论电子通量的增长时间相当 . 展开更多
关键词 地球同步轨道 相对论电子 哨声湍流 波-电子共振
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磁层压缩ULF湍流对电子的加速 被引量:8
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作者 李柳元 曹晋滨 +1 位作者 周国成 刘振兴 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-5,共5页
在准线性理论下,磁层压缩 ULF(超低频)湍流可以通过“渡越时间加速”机制使电子增加能量.典型的压缩 ULF 湍流的频率为2—15mHz,被加速的源电子为同步轨道附近的背景电子(E<30keV)和亚暴注入电子(30—300 keV).当发生波粒共振时,... 在准线性理论下,磁层压缩 ULF(超低频)湍流可以通过“渡越时间加速”机制使电子增加能量.典型的压缩 ULF 湍流的频率为2—15mHz,被加速的源电子为同步轨道附近的背景电子(E<30keV)和亚暴注入电子(30—300 keV).当发生波粒共振时,低能电子数减少,而高能尾部分的相对论(E≥1 MeV)电子数增加,这说明电子得到了压缩湍流的有效加速,且亚暴注入的电子数越多,其加速产生的相对论电子数也越多.在亚暴注入率ε=0.5的情况下,这种加速机制只要约12h 就可以造成同步轨道附近相对论电子数量的显著增加. 展开更多
关键词 相对论电子 湍流 相对论 压缩 高能 准线 加速 磁层 同步轨道 线性理论
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风云四号A星和GOES-13相对论电子观测数据在轨交叉定标及数据融合研究 被引量:5
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作者 刘震 杨晓超 +10 位作者 张效信 张珅毅 余庆龙 张鑫 薛炳森 郭建广 宗卫国 沈国红 白超平 周平 冀文涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期350-356,共7页
地球磁层空间的相对论电子通过内部充放电效应,能够导致在轨航天器彻底失效.由于对这种空间粒子的特性和物理机制仍不清楚,磁层空间相对论电子一直是空间环境探测和空间科学研究的重要对象.开展相关磁层空间环境特性的研究和粒子辐射环... 地球磁层空间的相对论电子通过内部充放电效应,能够导致在轨航天器彻底失效.由于对这种空间粒子的特性和物理机制仍不清楚,磁层空间相对论电子一直是空间环境探测和空间科学研究的重要对象.开展相关磁层空间环境特性的研究和粒子辐射环境建模等,需要同时使用来自不同卫星、不同探测器的观测数据.消除不同探测器之间的系统偏差,实现不同来源数据的融合,是开展相关研究的必要前提.本文对我国最新的地球同步轨道卫星—风云四号A星(FY-4A)和同类轨道的美国GOES-13卫星相对论电子(>2 MeV)观测数据,开展在轨交叉定标及数据融合研究.本文严格筛选出地磁宁静期(Kp<2)的观测数据,以保证研究对象是被地磁场稳定捕获的辐射带粒子.根据辐射带粒子的物理特性,即3个绝热不变量的基础之上,以Liouville定理为依据,在漂移壳Lm坐标下比较两颗卫星观测到的电子通量,得到两颗卫星相对论电子观测之间的系统偏差.依据该结果,进行数据融合处理,结果表明系统偏差得以很好地消除.通过本项研究工作,得到了国际上重要的两个地球同步轨道相对论电子观测系统之间的偏差,并根据该研究成果,成功实现两个探测系统观测数据之间的融合,为后续的理论和应用研究工作打下了坚实的基础,也为地球同步轨道其他能道高能电子观测数据的在轨交叉定标和数据融合提供了参考方法. 展开更多
关键词 相对论电子 地球同步轨道 在轨交叉定标 数据融合 风云四号A星
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相对论粒子在地球偶极磁场中辐射谱的数值计算 被引量:2
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作者 刘崧 刘三秋 +1 位作者 赵书毅 杨小松 《南昌大学学报(理科版)》 CAS 北大核心 2007年第2期186-188,共3页
从运动的荷电粒子产生的流密度出发,研究了在地球偶极磁场中运动的相对论性荷电粒子的辐射能量谱,并对其进行数值计算。分析了相对论性荷电粒子在地球偶极磁场这种特殊磁场中的辐射特点。
关键词 等离子体 偶极磁场 相对论电子 辐射谱
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单电子逆康普顿散射的辐射谱 被引量:2
6
作者 陈韶丽 戈家林 杨丕博 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期33-36,共4页
逆康普顿散射在天体物理中是一种重要的非热辐射机制.本文利用相对论不变量求得单电子在各向同性辐射场中穿行时的逆康普顿散射的辐射谱.
关键词 相对论电子 逆康普顿散射 辐射谱 非热致辐射
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长短脉冲联合驱动双层结构靶优化伽马射线的产生 被引量:1
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作者 熊俊 安红海 +7 位作者 王琛 张振驰 矫金龙 雷安乐 王瑞荣 胡广月 王伟 孙今人 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期236-244,共9页
在神光-Ⅱ升级及皮秒拍瓦激光装置上,开展了长短脉冲联合驱动双层结构靶优化伽马射线产生的实验研究.一束纳秒长脉冲激光预先烧蚀第一层碳氢薄膜靶,产生等离子体,经一定时间的自由膨胀后,形成较大尺度的低密度等离子体.第二束皮秒短脉... 在神光-Ⅱ升级及皮秒拍瓦激光装置上,开展了长短脉冲联合驱动双层结构靶优化伽马射线产生的实验研究.一束纳秒长脉冲激光预先烧蚀第一层碳氢薄膜靶,产生等离子体,经一定时间的自由膨胀后,形成较大尺度的低密度等离子体.第二束皮秒短脉冲激光与低密度等离子体相互作用,通过光场直接加速等非线性加速机制,将电子加速到相对论量级.相对论电子束经过传输后在第二层金转换靶上通过轫致辐射的方式产生伽马射线.该方案能够有效提升超强超短脉冲激光加速产生的相对论电子束流品质,获得能量更高、发散度更小的相对论电子束,进而有可能获得品质更高的伽马射线输出. 展开更多
关键词 伽马射线 激光驱动离子加速 相对论电子 低密度等离子体
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坡度摇摆器自由电子激光中电子运动的稳定性分析 被引量:1
8
作者 徐勇根 张世昌 +3 位作者 田彬杉 唐军成 刘鑫 沈涛 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第2期31-34,共4页
提高自由电子激光器效率和功率的方法之一,是采用坡度摇摆器来延缓束波互作用进入饱和。本文通过计算柯尔莫哥洛夫熵(Kolmogorov entropy,简称K熵)来研究坡度摇摆器自由电子激光器中电子运动的稳定性,结果表明:无坡度时平衡态电子的柯... 提高自由电子激光器效率和功率的方法之一,是采用坡度摇摆器来延缓束波互作用进入饱和。本文通过计算柯尔莫哥洛夫熵(Kolmogorov entropy,简称K熵)来研究坡度摇摆器自由电子激光器中电子运动的稳定性,结果表明:无坡度时平衡态电子的柯尔莫哥洛夫熵值在零附近振荡,有坡度时K熵值趋于负值,稳定性变好;当激光从电子获得能量并呈指数增长时,引起K熵值涨落,不宜采用正坡度而应采用负坡度方能改善电子运动的稳定性。 展开更多
关键词 自由电子激光器 坡度摇摆器 柯尔莫哥洛夫熵 相对论电子 运动稳定性
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About Nature of Nuclear Forces
9
作者 Boris V. Vasiliev 《Journal of Modern Physics》 2015年第5期648-659,共12页
A new approach to the problem of nuclear force nature is considered. It is shown that an attraction in the proton-neutron pair can occur due to the exchange of relativistic electron. The estimation of this exchange en... A new approach to the problem of nuclear force nature is considered. It is shown that an attraction in the proton-neutron pair can occur due to the exchange of relativistic electron. The estimation of this exchange energy is in agreement with the experimental values of the binding energy of some light nuclei. At that, neutron is regarded as a composite corpuscule consisting of proton and relativistic electron that allows predicting the neutron magnetic moment, its mass and the energy of its decay. 展开更多
关键词 PROTON Neutron Magnetic MOMENT BOHR ATOM relativistic electron DEUTERON
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基于NOAA/POES卫星观测的磁层相对论电子起源的初探 被引量:1
10
作者 谢伦 涂蔚超 +1 位作者 张辉 濮祖荫 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1632-1638,共7页
本文利用低高度极轨卫星NOAA/POES的观测数据,并结合ACE卫星和Polar卫星的观测结果,研究分析了磁层相对论电子的起源.NOAA/POES卫星对于不同地磁活动时期相对论电子的分布和起源进行了较为详细观测,分析结果表明(1)亚暴期间注入磁层的... 本文利用低高度极轨卫星NOAA/POES的观测数据,并结合ACE卫星和Polar卫星的观测结果,研究分析了磁层相对论电子的起源.NOAA/POES卫星对于不同地磁活动时期相对论电子的分布和起源进行了较为详细观测,分析结果表明(1)亚暴期间注入磁层的能量电子可以为与磁暴相关的磁层高能电子暴提供种子电子;(2)太阳质子事件期间太阳风中的能量电子也可以为磁层中的相对论电子提供所需要的源. 展开更多
关键词 相对论电子 NOAA卫星 磁亚暴 太阳质子事件
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相对论性电子在弯曲磁场中的辐射
11
作者 王惠明 李晓卿 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第4期41-45,共5页
计算了等离子体介质中,沿弯曲螺旋线运动的相对论电子的辐射谱,进一步导出了真空中的能量辐射公式.
关键词 等离子体 相对论电子 天体辐射 弯曲磁场 辐射谱
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《相对论电子学》教学难点CAI
12
作者 杨中海 张春雨 +2 位作者 匡实 彭良福 胡红庆 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期113-121,共9页
针对《相对论电子学》教学中所涉及到的主要难点问题,如:自由电子激光的物理机制;谱波自由电子激光的物理机制;虚阴极振荡器的物理机制;任意倾角斜旋转轴准光腔回旋管(AQCORAA)的物理机;电子回旋脉塞的饱和机理-相位捕... 针对《相对论电子学》教学中所涉及到的主要难点问题,如:自由电子激光的物理机制;谱波自由电子激光的物理机制;虚阴极振荡器的物理机制;任意倾角斜旋转轴准光腔回旋管(AQCORAA)的物理机;电子回旋脉塞的饱和机理-相位捕获等;以非线性理论为基础,模拟电子与波互作用从线性调制到非线性饱和的演化过程,以图形方式实时动态显示了电子的群聚和换能,形成了教学软件RE—CAI。 展开更多
关键词 相对论电子学 计算机辅助教学 准光腔回旋管 相位捕获 自由电子激光 虚阴极振荡器
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相对论电子在螺旋磁场中的辐射
13
作者 钟鸣 余观夏 王惠明 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第1期37-41,共5页
从运动荷电粒子产生的流出发 ,导出相对论电子和相对论电子集在等离子体及真空情况下曲率辐射的能量谱及辐射总能量 ,分析了等离子体对辐射的影响 .并着重用曲率辐射公式讨论了在磁流体吸积盘的特殊螺旋强磁场中的辐射特点 .
关键词 等离子体 相对论电子 螺旋磁场 辐射
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上游太阳风中高能电子向同步轨道区的传输
14
作者 刘小龙 赵华 +2 位作者 C.T.Russell 濮祖荫 刘振兴 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期174-180,共7页
通常认为,同步轨道区的电子通量增加是由于磁暴或者上游太阳风高速流的扰动所引起。近来的观测表明,起源于太阳活动的行星际高能电子也是引起同步轨道电子通量增加的重要原因之一。Zhao等在研究2000年7月14日太阳剧烈活动时发现,同步轨... 通常认为,同步轨道区的电子通量增加是由于磁暴或者上游太阳风高速流的扰动所引起。近来的观测表明,起源于太阳活动的行星际高能电子也是引起同步轨道电子通量增加的重要原因之一。Zhao等在研究2000年7月14日太阳剧烈活动时发现,同步轨道区相对论电子通量巨幅增加时没有观察到上游太阳风高速流的扰动,并且磁暴发生在电子通量事件之后。采用解析磁场模型和实际磁场模型(T96模型)模拟来自太阳的相对论电子在磁尾中的运动特性。计算结果表明,当行星际磁场南向时,进入到磁尾的行星际相对论电子可以从较远的磁尾区域运动到同步轨道区域。这一研究结果从理论上论证了起源于太阳活动的高能电子可以对同步轨道区相对论电子通量的增加产生重要的作用。 展开更多
关键词 上游太阳风 同步轨道区 高能电子 电子能量 数值模拟 相对论电子
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同步轨道相对论电子通量长期倒空事件的统计研究
15
作者 吴晗 陈涛 +4 位作者 V.V.Kalegaev M.I.Panasyuk 段素平 何兆海 李仁康 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1842-1856,共15页
地球辐射带中有“杀手”电子之称的相对论电子通量增强和损失过程一直是空间物理学和空间天气学研究的热点.本文通过对2000—2016年间,地球同步轨道相对论电子通量降低至背景通量水平并持续时间长达3天以上这一特殊现象进行了相关统计研... 地球辐射带中有“杀手”电子之称的相对论电子通量增强和损失过程一直是空间物理学和空间天气学研究的热点.本文通过对2000—2016年间,地球同步轨道相对论电子通量降低至背景通量水平并持续时间长达3天以上这一特殊现象进行了相关统计研究.从事件的时间分布角度,本文研究了约1.5个太阳活动周内共62例事件随太阳活动水平高低的分布情况,结果表明:在太阳活动周下降期有较少的事件发生,而在峰年、谷年这类事件的发生率与太阳活动水平的高低并没有直接联系.随后,我们对这62例事件在开始、持续、结束三个阶段分别做了一些相关参数的统计,探讨相对论电子通量长期倒空事件的客观规律和产生机制.研究结果表明:事件发生前,太阳风动压、密度的显著增加引起磁层顶向内收缩,等离子体层顶一直维持在高L区域,IMF Bz分量南向和磁暴过程使相对论电子通量通过绝热和非绝热等物理损失机制降至背景通量水平.当这些相对论电子达到背景通量水平后,较弱的太阳风条件和地磁活动水平不足以提供充分的可以使相对论电子通量增长的源;虽然有些相对论电子通量长期倒空事件期间存在中、小磁暴过程,但这些强度较弱的磁暴很可能不会显著地影响同步轨道相对论电子损失和增长的动态平衡,因此相对论电子仍然可以维持在背景通量水平.如果有长时间的亚暴活动和高强度的ULF(Ultra-Low Frequency)波活动发生,太阳风速度显著增加,那么这些物理过程能提供足够的种子电子和持续的加速条件,使得相对论电子通量打破倒空状态,进而呈现显著增长趋势. 展开更多
关键词 地球同步轨道 相对论电子 长期倒空事件 统计分析
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L波段相对论速调管放大器研究 被引量:12
16
作者 黄华 王平山 +8 位作者 甘延青 陈洪斌 王文斗 雷方燕 郑建国 吴中发 吴尚清 谢敏 邓建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期135-139,共5页
介绍了L波段强流相对论速调管放大器高频系统的设计,强流相对论空心电子束的产生、传输、调制及微波输出等的初步实验结果。在直线感应加速器上,利用无箔空心石墨阴极,引出了电压约500kV、电流4.5kA、直径54.5mm、... 介绍了L波段强流相对论速调管放大器高频系统的设计,强流相对论空心电子束的产生、传输、调制及微波输出等的初步实验结果。在直线感应加速器上,利用无箔空心石墨阴极,引出了电压约500kV、电流4.5kA、直径54.5mm、厚度4.5mm的空心电子束,经过三腔放大后,得到了536MW的微波峰值功率,效率21%,增益30dB。 展开更多
关键词 相对论速调管 放大器 微波器件 HPM L波段
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S波段长脉冲相对论速调管放大器的实验研究 被引量:14
17
作者 黄华 范植开 +9 位作者 孟凡宝 谭杰 罗光耀 曹绍云 雷禄蓉 吴勇 李正红 周海京 张北镇 李春霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期990-994,共5页
介绍了S波段强流长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的高频系统设计、长脉冲强流相对论电子束(IREB)的调制及微波提取等方面的实验研究结果。重点阐述了长脉冲IREB调制和输出微波中的自激振荡问题。通过采用高阶工作模式以及参差模式设置的... 介绍了S波段强流长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的高频系统设计、长脉冲强流相对论电子束(IREB)的调制及微波提取等方面的实验研究结果。重点阐述了长脉冲IREB调制和输出微波中的自激振荡问题。通过采用高阶工作模式以及参差模式设置的谐振腔、提高系统安装的同心度和调节电子束参数等措施,使自激振荡得到了抑制。采用550 kV,4 kA及210 ns的环行电子束,经过优化调节RKA参数,使强流调制电子束流脉宽由50 ns增加到150 ns,同时得到了3.2 kA的基波调制电流。从该RKA得到了峰值功率580MW、脉宽140 ns的输出微波,束波转换效率26%,增益34 dB。 展开更多
关键词 相对论速调管放大器 强流相对论电子束 脉冲缩短 自激振荡 S波段 长脉冲
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强流非聚焦型相对论性电子束的产生及其特性的研究 被引量:4
18
作者 王乃彦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1989年第1期22-32,共11页
本文论述产生强流非聚焦型相对论性电子束的物理机制及其特性,结合国际上和中国原子能科学研究院的工作来说明产生这种束流的几个关键的技术问题,如阴极等离子体的形成和运动,电子束流自磁场对束流箍缩及束流密度均匀性的影响、阳极等... 本文论述产生强流非聚焦型相对论性电子束的物理机制及其特性,结合国际上和中国原子能科学研究院的工作来说明产生这种束流的几个关键的技术问题,如阴极等离子体的形成和运动,电子束流自磁场对束流箍缩及束流密度均匀性的影响、阳极等离子体的形成及其影响等。至今为止国际上尚未形成一种比较严格的理论模型来解析该二极管中的电子束行为,本文试图将国际上有关这方面的研究做个综述并对一些分析做些改进,如束流自磁场对箍缩及束流密度均匀性的影响。 展开更多
关键词 强流电子束 阴极等离子体 场致发射
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多波契伦柯夫振荡器的实验研究 被引量:9
19
作者 舒挺 刘永贵 王勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期619-622,共4页
建立了一套X波段多波契伦柯夫振荡器装置,并进行了实验研究,获得了基于多波契伦柯夫振荡器机制的微波辐射。实验测得的微波频率介于9.59~10.4GHz,辐射效率大于10%,微波功率超过100MW。
关键词 高功率 微波 振荡器 相对论电子束 MWCG
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相对论电子束在角向磁场中产生硬X射线的实验研究 被引量:10
20
作者 樊亚军 石磊 邱爱慈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期929-932,共4页
 在闪光二号加速器上用相对论电子束在低压气体和角向磁场中传输打靶的方法,进行了硬X射线产生的实验研究。在47cm传输距离上,电子束与钽靶作用,获得了面积积分剂量率为2.1×1010Gy·cm2 s的硬X射线辐射(能谱范围为20~120keV)...  在闪光二号加速器上用相对论电子束在低压气体和角向磁场中传输打靶的方法,进行了硬X射线产生的实验研究。在47cm传输距离上,电子束与钽靶作用,获得了面积积分剂量率为2.1×1010Gy·cm2 s的硬X射线辐射(能谱范围为20~120keV),在总的辐照面积上(4π方向)面积积分剂量达1843Gy·cm2,X射线转换率达到108Gy·cm2 kJ。 展开更多
关键词 相对论电子束 轫致辐射 硬X射线 角向磁场 闪光二号加速器
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