High deuteron and neutron yields from the interaction of a petawatt laser with a cryogenic deuterium jet
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
A compact high-flux, short-pulse neutron source would have applications from nuclear astrophysics to cancer therapy. Laser-driven neutron sources can achieve fluxes much higher than spallation and reactor neutron sources by reducing the volume and time in which the neutron-producing reactions occur by orders of magnitude. We report progress towards an efficient laser-driven neutron source in experiments with a cryogenic deuterium jet on the Texas Petawatt laser. Neutrons were produced both by laser-accelerated multi-MeV deuterons colliding with Be and mixed metallic catchers and by d ( d , n ) 3 He fusion reactions within the jet. We observed deuteron yields of 10 13 /shot in quasi-Maxwellian distributions carrying <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="m1"><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo>−</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mi>%</mml:mi></mml:math> of the input laser energy. We obtained neutron yields greater than 10 10 /shot and found indications of a deuteron-deuteron fusion neutron source with high peak flux ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="m2"><mml:mo>></mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math> cm −2 s −1 ). The estimated fusion neutron yield in our experiment is one order of magnitude higher than any previous laser-induced dd fusion reaction. Though many technical challenges will have to be overcome to convert this proof-of-principle experiment into a consistent ultra-high flux neutron source, the neutron fluxes achieved here suggest laser-driven neutron sources can support laboratory study of the rapid neutron-capture process, which is otherwise thought to occur only in astrophysical sites such as core-collapse supernova, and binary neutron star mergers.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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.
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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 découle