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利用级联加速新机制打破飞秒激光驱动碳离子能量记录
北京大学物理学院颜学庆教授/马文君研究员团队近期在激光加速重离子领域获得重要进展。他们利用人工设计的双层纳米靶材,获得了能量高达580兆电子伏特(MeV)的碳离子,将飞秒激光加速重离子能量记录提高了两倍。相关结果以” Laser Acceleration of Highly Energetic Carbon Ions Using a Double-Layer Target Composed of Slightly Underdense Plasma and Ultrathin Foil”为题发表在物理评论快报上(Physical Review Letters 122,014803 (2019))。 高能重离子在肿瘤治疗、生物辐照、核物理与核能等领域有着广泛的用途。利用超强飞秒脉冲激光加速重离子一直是激光加速领域的难点。之前的大量实验研究中,通常只能获得最高能量为几兆电子伏特每核子(MeV/u)的重离子。而在相同条件下,质子可被加速至近百兆电子伏特,远高于重离子。这是因为,要有效加速重离子,需要将其在加速初始阶段就电离到高电荷态注入到加速场中,并且保持足够长的加速时间。一般情况下,这两点很难同时实现。马文君研究员团队在前期工作的基础上(PRL 115, 064801 (2015),PRL 113, 235002 (2014), Adv Mater 21(5),603 (2009), Nano Lett 7(8), 2307(2007)),设计并制备出了一种由超薄超低密度碳纳米管泡沫与类金刚石纳米薄膜组成的双层复合靶材,成功地同时实现了这两个条件。复合靶材在超强飞秒脉冲激光作用下,位于类金刚石纳米薄膜中的碳离子,先后经历了光压电离注入与长达数百飞秒的鞘场加速两个过程,最终速度达到了光速的30%。这是首次利用超短脉冲在实验中实现了重离子的级联加速。图:本研究结果()与已有重离子加速实验结果汇总。 他们的理论与数值模拟工作表明,这种高效的加速方案也适用于金、钍、铀等重离子。在现有激光条件下,可产生能量为数十兆电子伏特每核子、密度为传统束流10^9倍的高能高密度重离子束流。这种高能高密度重离子束团将为超重元素合成、短寿命核素加速、温稠密物质等温加热等重要物理难题的解决提供新的方案。,将为科学前沿领域及新兴交叉学科的迅猛发展带来新的机遇。 马文君研究员为论文第一作者与通讯作者。颜学庆教授与韩国基础科学研究所的Nam,Chang Hee教授为共同通讯作者。论文主要作者还包括陈佳洱院士、贺贤土院士、M. Zepf教授, J. Schreiber教授, Kim, I Jong教授、林晨研究员、卢海洋研究员和余金清博士等。该项目得到国家重大科技基础设施培育项目(2017ZF22)、科技部重大仪器专项、自然科学基金重点项目、核物理与核技术国家重点实验室和北京市卓越青年科学家等项目的支持。 相关文章链接如下:Phys. Rev. Lett. 122, 014803 (2019)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014803Phys. Rev. Lett. 115, 064801 (2015)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.064801
北京大学 2021-04-11
车用全方位无死角可夜视全天候监视记录仪
已有样品/n成果简介:  所有汽车为了看到后面的情况,都设计左、右和中间后视镜,其主要缺点是,由于没有配备高亮度的后视大灯,在晚上的后视效果很不理想。为此一些车辆违规配置称之为“流氓灯”的后视灯,带来的副作用是影响后面车辆的视线。  在下雨时,往往前门车窗或后视镜镜子或后挡玻璃表面沾有水滴,影响后视效果。现有的解决措施是对后视镜镜片以及后挡玻璃表面进行加热以便去除水珠,不但浪费能量,而且在水比较多或天冷时加热效果不理想,且仍然没解决前门车窗水珠问题。  在下雨时,由于湿度大,车内外温差大,车玻璃内表
湖北工业大学 2021-01-12
教创赛专家报告荟萃⑨ | 武汉大学信息管理学院院长王晓光:武汉大学文化遗产数字演绎剧场,关于数智赋能沉浸体验式教学的探索
武汉大学文化遗产数字演绎剧场基于大数据与AI建设而成,是一个集成的、体验化的创新性教学空间。
高等教育博览会 2025-09-28
昱邦安 智能试剂管理柜 RFID 二维码功能模块
  智能试剂管理柜具有自动出入库、防盗、阻燃、耐腐蚀、通风、净化、远程监控、智能物联等功能,双人双锁、带自净化系统,过滤柜内的有毒有害气体。联网后可自动上传数据至云端,可通过任意电脑、手机进行查看试剂出入柜情况并实时盘点。 产品特点 屏幕显示:配备13.3/7英寸触摸屏,数据集成可视化。 权限登录:人脸识别、账号密码登录、刷卡登录(校园卡、员工卡等)或设置双重身份验证登录。 集成称重:独立集成称重系统,自动采集、计算并录入系统。 净化模块:采用高效率椰壳碳净化模块,有效吸附柜内挥发气体,净化柜内和实验室空气。 视频系统:配有移动侦测摄像头可实时追溯查看领出状态。 异常预警:具备异常情况报警和预警的能力,提前预警试剂有效期,和物质流转全程追踪。 数据分析:系统提供的统计筛选分析功能,且可根据用户需求定制。 系统识别:二维码/RFID
无锡昱邦安保科技有限公司 2026-01-12
将 LNG 冷能用于空分制氧和碳捕获的天然气富氧燃烧系统
本发明涉及一种将 LNG 冷能用于空分制氧和碳捕获的天然气富氧燃烧系统。该系统包括 LNG 冷能空分制氧子系统、富氧高压加水燃烧循环发电子系统和高压液氧碳捕获子系统,将 LNG 冷能应用于天然气富氧燃烧电厂的空分制氧过程中,同时冷凝回收富氧燃烧所产生的二氧化碳,实现碳的零排放。解决富氧燃烧电厂空分制氧能耗高、碳捕获成本大的问题。此外,还可以附加高压液氮再循环制氧子系统,进一步利用液氮冷能,降低制氧能耗,从而提高系统能效水平。本发明实现了冷能连续传递使用,同时解决了富氧燃烧电厂空分制氧能耗高,碳捕获成
华中科技大学 2021-04-14
一种将生物质萃取产物作为添加剂应用于配煤炼焦的方法
本发明公开了一种将生物质萃取产物作为添加剂应用于配煤炼焦的方法,包括以下步骤:(1)使用有机溶剂萃取提质生物质,得到高分子量生物质萃取物和低分子量生物质萃取物;(2)将生物质萃取物用于配煤炼焦:将高分子量生物质萃取物和低分子量生物质萃取物的至少一种按 0.5%~3%的质量百分比与配合煤混合炼焦。通过将低分子量生物质萃取物和高分子量生物质萃取物的至少一种与配合煤混合炼焦,能够在普通配合煤的基础上,降低焦炭粒焦反应性 P
华中科技大学 2021-04-14
专家报告荟萃㊱ | 武汉大学信息中心主任刘昕:持续夯实数字基座 高效赋能数智教育
2024年9月召开的全国教育大会强调,要深化国家教育数字化战略的实施,充分利用国家智慧教育公共服务平台,探索数字赋能大规模因材施教、创新性教学的有效途径,要注重运用人工智能助力教育变革。在这大背景下,武汉大学积极响应号召,以数字化转型为契机,全面推数智武大的建设,积极探索数字化和智能化技术在教育领域的应用,以期实现武汉大学的教育现代化。
中国高等教育博览会 2025-02-28
民生主题记者会上,教育部部长怀进鹏答问全记录
加快发展新质生产力,迫切需要大批拔尖创新人才。
中国网 2024-03-09
三球仪
可演示月球、地球及太阳的相对运动,昼夜形成、日月圆缺、日食和月食等现象
苏州育龙科教设备有限公司 2021-08-23
三球仪
青华科教仪器有限公司 2021-08-23
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