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年月爆轰波与冲击波第期
. 束发射度对射线照射量的影响
一一门寸
施将君/
——/ 。
的发射皮和横向半径的影响,和用繁特卡话方法抽样束内电子在靶上的入射条件后可以定量
:在击靶时柬半径一定
的情况下, 射线照射量随束发射麓的增加而减小,
射量随柬半径增加而鹱慢减小。分析了发射度和柬半径对射线照射量角分布的影响。计算
中使用了电子柬的分布,因而所得结果偏于保守.
关键词射线照射量—分布电子束发射度相椭圆影
引言
强流相对论电子束打击高轫致辐射靶,因与靶材原子发生相互作用而产生轫致辐
射射线美国圣地亚实验室的..认为,闪光机射线照射量输出对击靶电
子束的发射角不敏感,他利用解析分析法求出了电子束击靶后的照射量角分布。然而不
步学者认为,击靶电子束散角应该尽可能小,以得到更佳的照射效果】。
实际上,电子柬半径和电子束的发射度都强烈地影响闪光机靶前处的照射量用
符号卫表示,也影响照射量的角分布。文献巳给出了在当时的机参量条件下,
注入器发射度与闪光机置的关系图。显然,在一定的束半径下,发射度越小因而电子柬
散角越小,轫致辐射锥的半锥角也越小,也就是说辐射的前冲性就越佳,值就越高;反
之,发射度越大,值就越低。另一方面,在一定的发射度值下注意,一台正常运行的闪
光机的发射度值是基本不变的,如果击靶束半径越小,那么电子束的散角就越大,轫致辐
射的半锥角就越大,因此盖就越小但当后,基本上所有的电子场可视为垂直入
射,因此,。
结果,也就是要求给出卫的具体数值以及角分布的详细情况本文从垂直入射电子的,
以及照射量归一角分布的公式出发,充分考虑到束发射度和击靶束半径的髟响,
在——分布近似下,求出电子能量在~ 内,束流
强度为、束脉宽为的参量条件下的数值以及照射量角分布的细节。
按照定义,电子束的发射度是束腰处的束半径和最大散角的乘积,或者是电子束内电
子在横向二维相空间内所占据的相面积除以。电子束内的电子位置,与横向散角
。.’是遵从一定分布的。在高能电子情况下,
间, 或, 是等效的相空间;在电子束轴对称近似下,这两个横向二维空间是等同
的。在—
子团的位置,和横向靛角. ,并对每个电子周或子电子柬使用/
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第期施将君束发射度对射线照射量的影响
而求得它们对靶前的的贡献和相应的角分布;将所有的子电子束的贡献相累加,就可
以确定这一束电子束的值以及轫致辐射的角分布情况。在计算中取,因此统
计误差小于. 。
物理模型
公式给出了电量为目的电子束经电势加速后垂直入射到高靶上,在靶正
前方处的轫致辐射照射量值,即
一. × 。
式中电量口以库仑为单位, 以兆伏特为单位,而以伦琴为单位
./。于是,当电子束流强为、电子能量为.、束脉宽为时,
一.× , :。
而在与电子束入射方向成夹角方向上单位立体角内的照射量归一分布为经验公
式
.一/.
式中: 以为单位。以上两式均未考虑电子束发射度。和束半径的影响。
对于具有发射度和半径的实际电子束,总可以把它等分成Ⅳ.支子电子束,因而每支
子电子束的电流为/Ⅳ。。由公式可以求出由这一支子电子束在它前进方向前方
处的轫致辐射照射量为
一/.
并且具有由公式所给的角分布,只是相关角度是以该子电子束前进方向为参考轴的。
也就是说,第支子电子束在靶前空间的第个分点处距靶心的照射量为
一一%/.
⋯
其中,%表示第个观察点相对于第支子电子束前进方向的夹角见图。
对所有抽样子电子束的照射量求和,立即可得由击靶电子束产生的轫致辐射照射量
的角分布
盖一工—,矗
—
其中修正因子,与束发射度和半径有关,并且
.
一∑./.
⋯●一
以上—,,⋯⋯是以靶心为球心的球大圆半径从轴开始的分点序号。对于轴上点
即靶正前方处,取一。于是￡.是表示/之值。显然, ￡, 。
定义, 为盖的修正因子,它表明发射度与束半径对轫致辐射照射量的影响;同时
可以看出这一修正因子与电子束能量有关