A forwardly-peaked bright neutron source was produced using a laser-driven, deuteron-rich ion beam in a pitcher-catcher scenario. A proton-free ion source was produced via target normal sheath acceleration from Au foils having a thin layer of D2O ice at the rear side, irradiated by sub-petawatt laser pulses (∼200 J, ∼750 fs) at peak intensity . The neutrons were preferentially produced in a beam of ∼70° FWHM cone along the ion beam forward direction, with maximum energy up to ∼40 MeV and a peak flux along the axis for neutron energy above 2.5 MeV. The experimental data is in good agreement with the simulations carried out for the d(d,n)3He reaction using the deuteron beam produced by the ice-layered target.
前方にピークを持つ明るい中性子源は、ピッチャー・キャッチャーシナリオにおいて、レーザー駆動の重水素リッチイオンビームを用いて生成された。陽子を含まないイオン源は、Auフォイルの後面に薄いD2O氷層を有するターゲットを用いたターゲット法線シース加速により生成され、サブペタワットレーザーパルス(約200J、約750fs)をピーク強度で照射した。中性子は、イオンビームの前方方向に沿って約70°のFWHMコーン内で優先的に生成され、最大エネルギーは約40MeVに達し、2.5MeV以上の中性子エネルギーに対する軸方向のピークフラックスが得られた。実験データは、氷層ターゲットによって生成された重陽子ビームを用いたd(d,n)³He反応に対して実施されたシミュレーションと良好な一致を示した。