Tính toán phản ứng của tấm hình ảnh BAS-TR đối với chùm ion carbon và titanium

Journal of the Korean Physical Society - Tập 78 - Trang 490-495 - 2021
J. Won1,2, J. Song1,2, W. Bang1,2
1Department of Physics and Photon Science, GIST, Gwangju, South Korea
2Center for Relativistic Laser Science, Institute for Basic Science, Gwangju, South Korea

Tóm tắt

Chúng tôi tính toán phản ứng của tấm hình ảnh BAS-TR (IP) đối với các chùm ion nặng được gia tốc bằng laser, chẳng hạn như chùm ion carbon và chùm ion titanium. Chúng tôi giới thiệu hai mô hình lý thuyết được sử dụng rộng rãi để dự đoán phản ứng của tấm IP. Chúng tôi thực hiện các mô phỏng Monte Carlo dựa trên hai mô hình này và so sánh các dự đoán với dữ liệu thực nghiệm có sẵn. Các tính toán của chúng tôi về phản ứng của tấm IP đối với ion carbon cho thấy sự khác biệt về vị trí của phản ứng IP tối đa, trong khi đó, phản ứng đối với ion titanium cho thấy một độ dốc khác trong đường cong phản ứng của tấm IP. Chúng tôi nhận thấy rằng cả hai mô hình tuyến tính và mũ đều không đủ để giải thích các phản ứng IP đo được đối với chùm ion carbon và titanium, và chúng tôi cố gắng giải thích lý do cho những khác biệt này.

Từ khóa

#tấm hình ảnh BAS-TR #chùm ion carbon #chùm ion titanium #mô phỏng Monte Carlo #phản ứng tấm IP

Tài liệu tham khảo

D. Doria et al., Calibration of BAS-TR image plate response to high energy (3–300 MeV) carbon ions. Rev. Sci. Instrum. 86, 123302 (2015) Refer to FujiFilm BAS-2500 user manual T. Bonnet et al., Response functions of Fuji imaging plates to monoenergetic protons in the energy range 0.6–3.2 MeV. Rev. Sci. Instrum. 84, 013508 (2013) A. Mančić et al., Absolute calibration of photostimulable image plate detectors used as (0.5–2.0 MeV) high-energy proton detectors. Rev. Sci. Instrum. 79, 073301 (2008) I.W. Choi et al., Absolute calibration of a time-of-flight spectrometer and imaging plate for the characterization of laser-accelerated protons. Meas. Sci. Technol. 20, 115112 (2009) C.G. Freeman et al., Calibration of a Thomson parabola ion spectrometer and Fujifilm imaging plate detectors for protons, deuterons, and alpha particles. Rev. Sci. Instrum. 82, 073301 (2011) K.A. Tanaka et al., Calibration of imaging plate for high energy electron spectrometer. Rev. Sci. Instrum. 76, 013507 (2005) H. Chen et al., Absolute calibration of image plates for electrons at energy between 100 keV and 4 MeV. Rev. Sci. Instrum. 79, 033301 (2008) G. Boutoux et al., Study of imaging plate detector sensitivity to 5–18 MeV electrons. Rev. Sci. Instrum. 86, 113304 (2015) N. Nakanii et al., Absolute calibration of imaging plate for GeV electrons. Rev. Sci. Instrum. 79, 066102 (2008) T. Bonnet et al., Response functions of imaging plates to photons, electrons and 4He particles. Rev. Sci. Instrum. 84, 103510 (2013) J. Strehlow et al., The response function of Fujifilm BAS-TR imaging plates to laser-accelerated titanium ions. Rev. Sci. Instrum. 90, 083302 (2019) B. Hidding et al., Novel method for characterizing relativistic electron beams in a harsh laser-plasma environment. Rev. Sci. Instrum. 78, 083301 (2007) T. Bonnet et al., in SPIE Optics + Optoelectronics (SPIE, 2013), p. 7 N. Rabhi et al., Calibration of imaging plate detectors to mono-energetic protons in the range 1–200 MeV. Rev. Sci. Instrum. 88, 113301 (2017) N. Rabhi et al., Calibration of imaging plates to electrons between 40 and 180 MeV. Rev. Sci. Instrum. 87, 053306 (2016) J.F. Ziegler, M.D. Ziegler, J.P. Biersack, SRIM—the stopping and range of ions in matter (2010). Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 268, 1818 (2010) H. Paul, D. Sánchez-Parcerisa, A critical overview of recent stopping power programs for positive ions in solid elements. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 312, 110 (2013) W. Bang et al., Temperature measurements of fusion plasmas produced by petawatt laser-irradiated D2-3He or CD4-3He clustering gases. Phys. Rev. Lett. 111, 055002 (2013) K. Zeil et al., Absolute response of Fuji imaging plate detectors to picosecond-electron bunches. Rev. Sci. Instrum. 81, 013307 (2010) S. Singh et al., Absolute calibration of imaging plate detectors for electron kinetic energies between 150 keV and 1.75 MeV. Rev. Sci. Instrum. 88, 075105 (2017) A. Alejo et al., Characterisation of deuterium spectra from laser driven multi-species sources by employing differentially filtered image plate detectors in Thomson spectrometers. Rev. Sci. Instrum. 85, 093303 (2014) B.R. Maddox et al., High-energy X-ray backlighter spectrum measurements using calibrated image plates. Rev. Sci. Instrum. 82, 023111 (2011) H. Ohuchi, A. Yamadera, Dependence of fading patterns of photo-stimulated luminescence from imaging plates on radiation, energy, and image reader. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A 490, 573 (2002) J. Won et al., Monte Carlo study of imaging plate response to laser-driven aluminum ion beams. Appl. Sci. 11, 820 (2021)