강력한 레이저는 소형 설비에서 방사선 보호 제약 조건을 줄이면서 전자와 양성자 또는 중성자를 생성할 수 있는 독특한 능력을 제공합니다. 관련 메커니즘은 입자마다 다르지만, 모두 고강도 레이저에 의존합니다. 가스 또는 고체 표적에 집중된 레이저 펄스는 먼저 플라즈마를 생성하며, 여기서 전자는 고강도 레이저 펄스의 높은 전기장에 의해 강한 가속을 경험합니다. 가속된 전자는 이후 에너지를 양성자, 중성자 또는 알파 입자에 전달합니다.
양성자 및 중성자 생성
양성자 생성을 위해 사용되는 수많은 공정 중 가장 일반적인 것은 표적 정상 시트 가속(TNSA)이다. 이 메커니즘은 초점화된 고강도 빔에 의해 조사되는 마이크로미터 두께의 금속 포일을 사용하여 다중 메가전자볼트(MeV) 에너지, 짧은 펄스 지속 시간 및 작은 스팟 크기를 가진 방향성 양성자 방출을 제공한다. 소스의 소형화와 방향성 덕분에 이러한 양성자 소스는 의학적 치료를 위해 종양을 선택적으로 표적화하는 데 매우 매력적이다.
중성자 생성을 위한 과정은 고속 전자 또는 고속 양성자 생성에 의존하며, 이후 핵반응이 발생한다. 따라서 두 경우 모두 레이저 웨이크필드 가속을 통한 전자 가속 또는 표적 정상 전류 가속을 통한 양성자 가속을 위해 고강도 레이저가 필요하다.
시간적 대비와 Amplitude 전문성
양성자 생성 과정은 시간 대비 및 시간 품질에 매우 민감하여, 한편으로는 프리펄스와 ASE 배경을 최소화하고 다른 한편으로는 스펙트럼 위상을 최소화하기 위한 특별한 노력이 필요합니다.
Amplitude는 전용 계측기인 Sequoia를 활용한 대비 계측 분야에서 20년 이상의 경험을 보유하고 있으며, 이를 통해 Ti:Sa 기반 페타와트 레이저의 대비를 개선해 왔습니다. 초기에는 포화 흡수체를 기반으로 한 기술이 사용되었으며, 이후 이중 CPA 구조의 XPW 기술로 발전했고, 최근에는 효율적이고 신뢰할 수 있는 양성자 생성을 위한 대비 요구 사항을 충족시키기 위해 OPCPA 시더 기술이 도입되었습니다. 이러한 전문성은 티타늄-사파이어(Ti:Sa)부터 이터븀, 네오디뮴 또는 파라메트릭 증폭(OPCPA)에 이르기까지 모든 증폭 기술에 적용 가능합니다.
또한 Amplitude는 최상의 시간 압축과 최고 피크 출력을 달성하기 위해 스펙트럼 성형 및 스펙트럼 위상 보정을 구현합니다.
