Anomalous material-dependent transport of focused, laser-driven proton beams
Notice bibliographique
Résumé
Intense lasers can accelerate protons in sufficient numbers and energy that the resulting beam can heat materials to exotic warm (10 s of eV temperature) states. Here we show with experimental data that a laser-driven proton beam focused onto a target heated it in a localized spot with size strongly dependent upon material and as small as 35 μm radius. Simulations indicate that cold stopping power values cannot model the intense proton beam transport in solid targets well enough to match the large differences observed. In the experiment a 74 J, 670 fs laser drove a focusing proton beam that transported through different thicknesses of solid Mylar, Al, Cu or Au, eventually heating a rear, thin, Au witness layer. The XUV emission seen from the rear of the Au indicated a clear dependence of proton beam transport upon atomic number, Z, of the transport layer: a larger and brighter emission spot was measured after proton transport through the lower Z foils even with equal mass density for supposed equivalent proton stopping range. Beam transport dynamics pertaining to the observed heated spot were investigated numerically with a particle-in-cell (PIC) code. In simulations protons moving through an Al transport layer result in higher Au temperature responsible for higher Au radiant emittance compared to a Cu transport case. The inferred finding that proton stopping varies with temperature in different materials, considerably changing the beam heating profile, can guide applications seeking to controllably heat targets with intense proton beams.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».