Введение
1 Кулоновское торможение ионов в веществе 28
1.1 Теория кулоновского торможения 29
1.2 Процессы ионизации и рекомбинации при торможении быстрых ионов 38
1.3 Обзор экспериментальных данных по торможению ионов в веществе 40
1.3.1 Экспериментальные мишени 41
1.3.2 Экспериментальные данные по измерению зарядового распределения 47
1.3.3 Экспериментальные данные по торможению ионов в ионизованном веществе 50
1.4 Выводы и постановка задачи 64
2 Экспериментальные исследования кулоновского торможения ионов в холодном веществе 67
2.1 Обзор экспериментальных методов измерения тормозной способности твёрдого вещества и пробега ионов 67
2.2 Метод "толстой мишени "для измерения полного пробега и профиля энерговыделения пучка ионов в твердотельной мишени 78
2.2.1 Калориметр 80
2.3 Результаты экспериментальных измерений в твердотельных мишенях нормальной плотности 85
2.3.1 Тестирование метода "толстой мишени"на пучках протонов 85
2.3.2 Измерение пробега ионов на циклотроне У — 400М. 86
2.3.3 Измерение пробегов тяжелых ионов на тяжелоионном синхротроне SIS-18, GSI, Дармштадт 88
2.3.4 Исследование энерговыделения пучка ионов урана с энергией до 950 МэВ/а.е.м. в твердом веществе 95
2.4 Результаты экспериментальных измерений в пенных углеродных мишенях 102
2.4.1 Экспериментальная установка 102
2.4.2 Результаты экспериментов 104
2.5 Обсуждение экспериментальных результатов 109
Экспериментальное измерение кулоновского логарифма свободных электронов в водородной плазме . 118
3.1 Описание эксперимента 120
3.1.1 Ускоритель 121
3.1.2 Плазменная мишень 122
3.1.3 Диагностика плазменной мишени 124
3.2 Диагностика энергетических потерь протонов 125
3.3 Экспериментальные результаты 127
3.4 Обсуждение результатов и выводы 130
Диагностика плотности свободных электронов плазмы на основе измерения энергетических потерь протонов 132
4.1 Методы диагностики плотности свободных электронов в плазме 132
4.1.1 Лазерные методы диагностики плотности свободных электронов в плазме 133
4.1.2 Методы, основанные на регистрации излучения плазмы 138
4.2 Методика определения плотности свободных электронов на основе измерения энергетических потерь протонов в плазме 144
4.3 Плазменная мишень на основе КРИС 152
4.3.1 Измерение давления в плазме капиллярного разряда с пространственным и временным разрешением. 158
4.3.2 Пирометрические измерения температуры плазмы КРИС 164
4.4 Экспериментальное измерение потерь энергии протонов в плазме КРИС 169
4.4.1 Измерение тормозных потерь протонов с энергией
4.3 МэВ в плазме КРИС на начальной части линей ного ускорителя ИСТРА-36 169
4.5 Определение плотности свободных электронов в плазме КРИС 189
5 Экспериментальные измерения энергетических потерь и зарядового распределения ионов при взаимодействии с плазмой 200
5.1 Экспериментальная установка 200
5.1.1 Ускоритель UNILAC 200
5.1.2 Диагностика энергетических потерь ионов 206
5.1.3 Диагностика зарядового распределения пучка ионов 206
5.2 Экспериментальные результаты 211
5.2.1 Энергетические потери ионов 211
5.2.2 Зарядовые распределения пучка тяжёлых ионов 214
5.3 Торможение ионов с разной исходной величиной заряда .215
5.4 Обсуждение результатов 217
6 Экспериментальное исследование взаимодействия протонов с неидеальной плазмой . 232
6.1 Плазменная мишень на основе взрывного генератора 233
6.2 Экспериментальная установка и результаты измерений. 236
7 Экспериментальное исследование предпрогрева мишени вторичными частицами . 246
7.1 Экспериментальная установка, результаты измерений 247
7.2 Обсуждение экспериментальных результатов 249
8 Заключение 259
Список литературы 267
