一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置的制作方法

技术特征：
1.一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，其特征在于，包括入射激光(1)、分束镜(2)、主激光反射与聚焦镜组(3)、射线产生系统(4)、磁谱仪(5)、转换靶(6)、次级激光延时镜组(7)、次级激光反射和聚焦镜组(8)、薄膜靶(9)和探测器(10)；所述的入射激光(1)经过分束镜(2)后分为主激光(101)和次级激光(102)，所述的主激光(101)经过所述的主激光反射与聚焦镜组(3)聚焦到射线产生系统(4)产生超快伽马射线(402)，沿该伽马射线(402)的前进方向依次设置有所述的磁谱仪(5)、转换靶(6)和薄膜靶(9)，所述的伽马射线(402)经过所述的转换靶(9)通过康普顿散射产生散射电子束(601)；所述的次级激光(102)经过所述的次级激光延时镜组(7)、次级激光反射和聚焦镜组(8)后，垂直于所述伽马射线(402)的方向入射到薄膜靶(9)上，产生靶后鞘层场；在鞘层电场形成期间，散射电子束(601)中部分电子到达薄膜靶(9)后，会在靶后鞘层电场作用下偏转，并被探测器(10)记录；当鞘层电场形成时间提前或落后于散射电子束(601)中电子到达薄膜靶(9)后的时间，此时散射电子束(601)内电子没有受到电场作用，不会发生偏转，探测器(10)探测不到电子偏转信息，即靶后鞘层电场形成时间提前和落后电子到达时间的时间差反映了散射电子束(601)的脉宽信息。2.根据权利要求1所述的一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，其特征在于，所述的伽马射线(402)的脉宽t
γ
计算公式如下：其中，t
e
为伽马射线(402)入射到转换靶(6)通过康普顿散射产生散射电子束(601)的时间展宽，t
f
为散射电子束(601)从转换靶(6)后表面到薄膜靶(9)后表面的时间展宽，t
all
为所述的基于靶后鞘层电场测得的散射电子束(601)的总脉宽。3.根据权利要求1所述的一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，其特征在于，所述的射线产生系统(4)产生超快伽马射线的方式，包括轫致辐射、逆康普顿散射、回旋辐射。4.根据权利要求1所述的一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，其特征在于，所述的铅限孔(501)用于限制入射到磁谱仪(5)的粒子束(401)的尺寸。5.根据权利要求1所述的一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，其特征在于，所述的次级激光延时镜组(7)用于调节次级激光与主激光光路的延时，调节靶后鞘层场的形成时间；延时光路的调节精度为微米量级，对应时间精度为数飞秒。6.根据权利要求1所述的一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，其特征在于，所述的探测器(10)用于探测偏转电子束(901)的偏转信息，探测器是成像板或者荧光屏，能够实现偏转电子束(901)的离线或实时探测。

技术总结
一种基于靶后鞘层场的超快伽马射线脉宽探测装置，包括主激光及其反射与聚焦镜组、射线产生系统、磁谱仪、转换靶、次级激光延时镜组、次级激光反射和聚焦镜组、薄膜靶、探测器。主激光与射线产生系统作用产生伽马射线，沿伽马射线的入射方向，依次放置所述的磁谱仪、转换靶和薄膜靶；次级激光沿垂直于伽马射线方向入射到薄膜靶上，产生靶后鞘层场。本发明将激光驱动产生的超快伽马射线通过康普顿散射转换为电子束，电子束通过靶后鞘层电场后发生偏转。调节靶后鞘层场形成的时间，根据偏转信息可以得到电子脉宽，进而得到伽马射线脉宽。该方法可用于测量轫致辐射、逆康普顿散射、回旋辐射等机制产生的伽马射线脉宽。辐射等机制产生的伽马射线脉宽。辐射等机制产生的伽马射线脉宽。


技术研发人员：沈百飞 李顺 徐建彩 步志刚 吉亮亮 徐同军 张辉
受保护的技术使用者：中国科学院上海光学精密机械研究所
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2021/11/14