强流脉冲离子束模型及辐照靶材能量沉积的模拟研究

摘要

强流脉冲离子束(IPIB)及其在靶材中沉积的能量是研究束流与靶材作用的基础.根据三束材料改性国家重点实验室从俄罗斯引进TEMPⅡ型加速器实测的磁绝缘二极管(MID)的加速电压波形及法拉第杯检测到的MID焦点处离子流密度波形,对其进行拟合得到高斯脉冲分布模型,以此为基础采用Monte Carlo方法模拟了离子在铝靶内沉积的能量,得到了一个脉冲内靶材内沉积的能量的时空演化规律.计算了单能离子束以20°～40°角入射铝靶情形.不同能量的单能H+束和C+束以一定角度入射时的最大射程比垂直入射时都要小,表面处单位长度沉积的能量随入射角的增加而增多.IPIB入射铝靶时变化规律同单能离子束.同时对H+和C+二维入射靶材情况也进行了模拟研究.