分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2024-07-13
摘要： 加速器电子束参数的无损间接测量是一个难题，储存环上传统的X射线针孔成像（X-ray pinhole imaging）方法和直线加速器上的狭缝衍射法（ODR）都存在不足之处。激光康普顿散射（Laser Compton Scattering，简称LCS）装置是利用相对论电子与低能光子相互碰撞产生高能伽马束的新光源。文中提出了一种基于激光康普顿散射光源测量能谱提取电子束参数的方法，该研究旨在通过自主开发的基于Geant4的蒙特卡洛程序模拟重建出与实验测量能谱符合一致的模拟谱，从而获得电子束参数，包括水平方向束斑尺寸、电子能量和发射度。在对上海同步辐射装置（SSRF，简称上海光源）的激光伽马光束线站（SLEGS）上的多碰撞角度伽马测量能谱做了一致性的验证,结果表明：提取的上海光源储存环电子束参数与理论值符合得较好。这证明了激光康普顿散射是一个有效的电子束参数无损间接测量方法，为后续其他电子束的提取奠定基础。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2024-02-28
摘要： 介绍了上海光源线站工程之一的上海激光电子伽马源 (Shanghai Laser Electron Gamma Source, SLEGS)光束线站的建设与试运行情况，在SLEGS伽马源装置上可以开展核物理、核天体物理等基础研究、开展伽马辐照，伽马成像及伽马活化等应用研究。SLEGS光束线站在2021年12月通过工艺验收，2022年10月进入到试运行阶段，2023年9月对用户开放运行。SLEGS是国际上首台采用变换碰撞角度连续改变伽马束能量，具有最好的能量扫描精度、流强密度以及高效的能量调节能力。试运行阶段SLEGS光束线站重点解决了伽马束能谱和流强的在线监测问题，主要完成了平坦效率谱仪（FED）测量光中子截面的实验方法学研究，以及开展了伽马成像、伽马活化，正电子产生等应用平台的拓展和研究。随着逆康普顿散射技术的发展和应用需求的增加，未来短脉冲、高极化、高通量以及小型化的激光康普顿散射光源将会迎来更好的发展机遇，将在核物理、天体物理、粒子物理，极化物理，以及航空航天，医学检测，能源开发等伽马源应用研究领域发挥重要的作用。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-05-08
摘要： 本文研究了基于上海激光电子伽马源（Shanghai Laser Electron Gamma Source-SLEGS）的两种正电子束产生方法，通过蒙特卡洛程序Geant4模拟研究了单靶磁场分离和多靶侧向引出模式下的正电子靶选择、偏转磁铁和聚焦系统设置，本底干扰及抑制等，根据模拟分析，优化了正电子束流产生参数，在SLEGS获得MeV能级的高质量正电子束流并建设正电子束应用平台，将SLEGS的研究扩展到正电子束湮灭实验等应用领域。在SLEGS伽马射线能量在0.66-21.7MeV连续可调，伽马束流强度~107photons/s条件下，通过单靶磁场分离模式得到了正电子能量范围为1.0- 12.9 MeV，流强密度为102- 103e+/s/cm2的正电子束。优化的螺线管多靶侧向引出模式使正电子束具有更好的流强和能量分辨，并可有效避免了伽马本底的影响，最后得到的正电子能量范围为1.0 MeV- 9.1 MeV，流强密度为～103-105e+/s/cm2。实验测量了SLEGS正电子湮灭产额及伽马射线角分布，LaBr3(Ce)探测器测量得到全空间正电子湮灭伽马射线约为2.5×108photons，而模拟计算中4π立体角收集得到的511keV射线总计数为2.47×108photons，在误差范围内与模拟结果符合一致，验证了模拟分析的可靠性。文中同时还展示了SLEGS正电子湮灭寿命谱测量的探测器与电子学布局，以及初步实验研究情况，未来考虑通过从储存环加速器、短脉冲激光等方法引出更准确的起始时间信号，从而获得精确正电子湮灭寿命谱。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2022-06-13
摘要： Shanghai Laser Electron Gamma Source (SLEGS) is a powerful gamma source to provide MeV gamma-ray beams for nuclear science and technology. It is developed as one of the sixteenbeamline stations in Phase II Project of the Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF). Theslant-scattering mode is for the first time systematically employed in the laser Compton scattering (LCS) at SLEGS to produce energy-tunable quasi-monoenergetic gamma-ray beams. SLEGS officially completed its commissioning from July to December 2021. Gamma-rays in energy range of 0.25 - 21.7 MeV with the flux of 2.1 104 - 1.2 107 photons/s and the energy spread of 2 15 % are produced during the test. This paper reports results of the commissioning of the SLEGS beamline.
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