康普顿背散射伽玛光源-Indico.PDF

高能所激光-康普顿背散射伽玛光 源（IHEP-LCS ）技术条件与展望 IHEP-LCS （高能物理研究所-激光康普顿源） 胡 涛/李家才 中国科学院高能所 2016-6-24 强激光驱动之伽玛光源及关键技术 1 与伽玛核物理研讨会 北京 目 录 一，早期康普顿背散射光源性能验证 二，激光驱动的康普顿光源装置\性能介绍 三，康普顿光源应用 四，背散射伽玛光源技术条件与试验束LCS方案介绍 五，高能所加速器运行现状 六， BEPCII-强伽玛光源展望 小结 2016-6-24 强激光驱动之伽玛光源及关键技术 2 与伽玛核物理研讨会 北京 一, 早期康普顿背散射光源性能验证 • 上世纨60年代初，相干光子束与自由电子的康普顿散射（戒逆康散射）的物理机制获 得了理论研究上的确认和实验证明，利用这个作用机制在电子加速器上产生了高能X- 射线戒-射线。 • 60-70年的10年中，具有代表性的康普顿背散射试验是在麻省6GeV的Cambridge Electron Accelerator (CEA)完成的。所用的是红宝石激光器(=694.3nm)0.2J同2mA的 电子束碰撞，看到每脉冲8个光子，光子能量几百MeV ，并且保留了激光束的高度极化 99%@0.8 GeV CARLO BRlKPORAD, PHYSICAL REVIEW VOLUME 138, NUMBER 68 21 JUN E 1965. 2016-6-24 强激光驱动之伽玛光源及关键技术 3 与伽玛核物理研讨会 北京 • 1983年美国Brookhaven实验室的LEGS项目：HIGH ENERGY GAMMA RAY BEAMS FROM COMPTONBACKSCATTERED LASER LIGHT*。 • 1985日本在ETL-TERAS上也完成了LCS的试验 （也是世界上第三个成功的试验,第二个是意大利 Frascatide LADON光子束 ），电子储存环能量600MeV(100mA) ，采用Nd-YAG激光器1.2瓦， 利用康普顿背散射产生6.5MeV准单色伽玛束 ，绝对测量使用了88英寸的NaI闪烁计数器， 4 最高产额~610 /s. 筑波电工实验室-筑波电子储存环 (ETL –TERAS) IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. NS-32, No. 5, October l985 2016-6-24 强激光驱动之伽玛光源及关键技术 4 与伽玛核物理研讨会 北京 二，激光驱动的康普顿光源装置\性能介绍 • 以上3个康普顿背散射光子束都还是原理性实验装置，伽玛束 应用也还是试验性的，但这几个实验都说明了，激光束与相 对论电子束对撞，产生康普顿背散射伽玛束有以下特点： 1 ，激光康普顿背散射伽玛束是高度极化的； 2 ，准单能（1/散角内集中了准单一能量的最大光子数）； 3 ，光子能量可调谐（加速器电子束能量可变）。 • 到了90年代，国际上利用康普顿背散射产生的准单色极化的 伽马射线源，可说是遍地开花，最具有代表