基于闪烁体堆栈的大动态范围一维空间分辨质子能谱仪

随着超强超短激光技术的发展,激光驱动的质子束在多个领域展现出巨大的应用潜力。然而,由于其高瞬态流强、大散角、宽能谱的特点,这种质子束流的精确与高效诊断仍面临挑战。本文展示了一种具有高动态范围和一定空间分辨的闪烁体堆栈谱仪。该谱仪主要由闪烁体堆栈组件和成像系统组成,能够在线诊断激光加速质子束的能谱及横向轮廓。结合光学滤片的使用,能够实现大动态范围的探测。经模拟计算和实验验证,该谱仪能量量程约为5~87 MeV,能量分辨率在82 MeV时为1%。加入光学滤片后,粒子数测量的动态范围可达5个量级。