High deuteron and neutron yields from the interaction of a petawatt laser with a cryogenic deuterium jet
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)3He fusion reactions within the jet. We observed deuteron yields of 1013/shot in quasi-Maxwellian distributions carrying ∼8−10% of the input laser energy. We obtained neutron yields greater than 1010/shot and found indications of a deuteron-deuteron fusion neutron source with high peak flux ( >1022 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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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 ».