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Laser-plasma-based Space Radiation Reproduction in the Laboratory

机译:实验室中基于激光等离子体的空间辐射复制

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摘要

Space radiation is a great danger to electronics and astronauts onboard space vessels. The spectral flux of space electrons, protons and ions for example in the radiation belts is inherently broadband, but this is a feature hard to mimic with conventional radiation sources. Using laser-plasma-accelerators, we reproduced relativistic, broadband radiation belt flux in the laboratory, and used this man-made space radiation to test the radiation hardness of space electronics. Such close mimicking of space radiation in the lab builds on the inherent ability of laser-plasma-accelerators to directly produce broadband Maxwellian-type particle flux, akin to conditions in space. In combination with the established sources, utilisation of the growing number of ever more potent laser-plasma-accelerator facilities worldwide as complementary space radiation sources can help alleviate the shortage of available beamtime and may allow for development of advanced test procedures, paving the way towards higher reliability of space missions.
机译:太空辐射对太空船上的电子设备和宇航员是巨大的危险。例如,辐射带中的空间电子,质子和离子的光谱通量本质上是宽带的,但这是传统辐射源难以模仿的特征。我们使用激光等离子加速器在实验室中再现了相对论的宽带辐射带通量,并使用这种人造的空间辐射来测试太空电子设备的辐射硬度。在实验室中,这种对空间辐射的近似模拟是建立在激光等离子体加速器直接产生宽带麦克斯韦型粒子通量的固有能力之上的,类似于空间条件。与已建立的放射源相结合,在全球范围内利用越来越多的更强大的激光等离子体加速器设施作为补充的空间放射源,可以帮助减轻可用光束时间的短缺,并可以开发先进的测试程序,从而为实现太空任务的可靠性更高。

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