Detekce rychlých iontů z laserového plazmatu

Abstract

Laserem urychlené iontové svazky mohou být potenciálně využity v multidisciplinárních oblastech, např. v jaderné fyzice, vědě o materiálech nebo při protonové terapii. Pro tyto účely musí být svazky dobře charakterizovány. První část této práce shrnuje základní teoretické myšlenky tykající se fyziky laserového plazmatu, včetně popisu mechanismů absorpce laserového záření v plazmatu a nejznámějších mechanismů urychlování nabitých částic. Práce pokračuje popisem nejpoužívanějších detektorů urychlených iontů. Práce je především zaměřená na analýzu výsledků vybraných měření v experimentech pomocí detektorů založených na metodě doby průletu (time-of-flight). V poslední kapitole je uvedená analýza dat, naměřených během dvou různých experimentů, jeden z nichž proběhl v laserovém centru v Lundu (LLC) ve Švédsku a druhý v badatelském centru PALS v Praze v roce 2016. Popis těchto experimentů je taky uveden v této kapitole.

Laser-accelerated ion beams can be potentially applied in multidisciplinary fields, e.g. in nuclear Physics, material science and hadrontherapy. For these purposes beams have to be properly characterized. The first part of the thesis summaries basic theoretical concepts concerning laser plasma physics, including the description of laser absorption and some of the most well-known and studied acceleration mechanisms. This is followed by the description of the most commonly used ion detectors. The thesis is focused mainly on the on the analysis of some measurements performed by using detectors working in time-of-flight configuration. The last part of the thesis contains the analysis of data acquired in two different experiments, performed at the Lund Laser Center (LLC) in Sweden and at the Prague Asterix Laser System (PALS) in Prague in 2016. The description of these experiments is introduced as well.