太阳粒子事件光谱的地面被动生成:3D打印调制器的规划和制造
Tabea Pfuhl1, Uli Weber1, Felix Horst2
1GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH, Darmstadt, Germany.
Zeitschrift fur medizinische Physik
|November 8, 2023
概括
科学家们使用新型光束调节器创建了一个基于地面的太阳粒子事件 (SPE) 模拟器. 这个工具精确地模拟了太空辐射,帮助研究太空任务的辐射效应.
科学领域:
- 太空物理学和辐射研究.
- 粒子加速器的应用
- 材料科学和电子测试 材料科学和电子测试
背景情况:
- 太空辐射在长期任务期间对宇航员,电子设备和材料构成风险.
- 银河系宇宙射线和太阳粒子事件 (SPEs) 是主要的辐射危害.
- 精确地基模拟SPEs对于风险评估和缓解至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于地面的方法来产生太阳粒子事件 (SPEs).
- 创建一个能够将单能质子束转换为SPE类能量光谱的被动束调制器.
- 为研究人员提供一个工具,在受控的SPE条件下研究辐射效应.
主要方法:
- 设计和制造具有漏斗形周期结构的被动光束调节器.
- 利用现有的粒子加速器产生220 MeV的质子束.
- 实验测试和蒙特卡洛模拟以验证调节器性能和SPE模拟精度.
主要成果:
- 一个单能质子束的成功转化为模仿1972年强大的SPE的光谱能量分布.
- 实验和模拟数据证实调制器的正确制造和模拟器的特性.
- 开发的调制器可用于GSI的研究,并有可能进行定制设计.
结论:
- 描述的光束调制器为地面SPE模拟提供了一种可行的方法.
- 该概念允许通过调整调制器设计来复制各种SPE光谱.
- 这项技术提高了研究和减轻太空辐射影响的能力.
