基于石英球面弯曲晶体的X射线成像研究

为了诊断惯性约束聚变的聚爆靶的尺寸、形状、分布和均匀性等情况,利用X射线布拉格衍射理论,搭建了基于球面弯曲晶体的X射线背光成像系统。其核心元件是α-石英球面弯晶,α-石英晶体性质稳定,结构完整,反射率和分辨率高。弯曲晶体尺寸为65mm×20mm,弯曲半径为143.3mm。利用该背光成像系统进行了单色X射线背光成像实验。成像物体为3×3阵列的正方形不锈钢网格,利用接收装置磷屏成像板,得到清晰的Cr KαX射线背光源二维空间分辨,在9.6mm×28.7mm的视场范围内,其像的空间分辨率大约为83.3μm。实验结果表明α-石英球面弯曲晶体适合于X射线的背光诊断研究。     

Demonstration of X-ray Thomson Scattering on Shenguang-Ⅱ Laser Facility

X-ray Thomson scattering technique for diagnosing dense plasma was demonstrated on Shenguang-Π laser facility.Laser plasma x-ray source of titanium He-α lines (～4.75keV),generated by laser beam (1.5kJ/527nm/2ns) heated titanium thin foil,was used as x-ray probe beam.The x-ray probe was then scattered by cold CH foam column of 1g/cm3 density.The scattered radiation at 90 was diffracted by polyethylene terephthalate (PET) crystal and recorded on x-ray charge-coupled device.Well-defined scattering spectra were obtained with good signal to noise ratio.     

基于X射线衍射仪的X光晶体参数标定

基于实验室X射线衍射仪,利用其运行稳定性和高精度角度控制能力,通过设计、制作晶体样品架,对X光平面晶体的本征参数晶格常数和积分衍射效率进行了实验标定,并给出其不确定度。该方法快速、高效、方便、灵活,实现了X光晶体的实验室标定,为ICF物理实验线谱诊断设备晶体谱仪的定量化测量提供了数据支撑。     

一种随机的快脉冲信号发生器的设计

提出了一种脉冲发生器的新思路。通过高速DAC的数模转换,在单片机控制下输出时问和幅度随机的快脉冲信号,并通过仿真验证了它的可行性。     

球面弯晶实现X射线单能成像的研究

基于Bragg衍射原理,研制了一种对激光等离子体进行二维成像的球面晶体分析器。采用球面弯曲石英晶体作为分析器,X射线IP板作为成像器件。采用Cr靶X射线辐射金属网格（目标）,网格的网孔尺寸为200μm×200μm。通过球面弯晶对Cr靶Kα谱线的衍射,得到网格的二维单色衍射图像。实验结果表明,球面弯晶分析器具有较高的光谱...     

利用平晶谱仪测量谱线波长的新方法

为了满足激光等离子体X射线波长测量的需要,在辅助光阑法的基础上,从理论上提出了一种用平面晶体谱仪确定波长的新方法.发展了改进的辅助光阑法来确定晶体面与记录面的交线到第一条辅助光阑的距离,并且利用某一条谱线的曲率得到记录面与晶体表面的夹角.这两个参量在一般的辅助光阑法中需借用参考谱线得到,而采用新的方法可在不使用任何参考谱线的情况下得到所有光谱线的波长.实际使用中通过增大光阑间的间距,根据不同的波长范围调节晶体与记录面的相对位置,可使波长的测量精度达1×10-3nm.     

基于多锥晶体的多能点X射线光谱仪北大核心CSCD

为了克服传统弯曲晶体光谱仪存在检测的像差问题,基于衍射聚焦X射线特征能量谱范围、衍射光源位置、聚焦成像距离等关键的物理参数,设计了具有高光谱分辨力及宽光谱检测范围的多锥晶体X射线谱仪。从结构原理上讨论了该光谱仪的特点,研制完成了连续光滑的多锥表面X射线衍射聚焦弯曲晶体,通过单次X射线衍射聚焦诊断实验即能实现不同能量X射线无像差检测。对Ti的K_(α)与K_(β)射线光谱进行了多次衍射聚焦检测实验,获得了不同聚焦成像位置下的K_(α)与K_(β)特征谱线强度分布,并完成了光谱仪谱线聚焦能力与光谱分辨力分析。根据晶体对X射线聚焦程度与成像位置的关系,进行了不同聚焦成像位置处连续锥面光谱仪的聚焦性能分析,确定了最佳聚焦位置。实验结果表明:多锥晶体X射线光谱仪的聚焦能力得到显著提升,能谱检测范围可以覆盖4.51—5.14 keV,且在较大尺寸光源基础上仍能保证光谱分辨力达到600以上。     

球面弯曲晶体在X射线背光成像的应用

基于X射线布喇格衍射理论,研制了球面弯曲晶体分析器,用于研究和诊断惯性约束聚变的聚爆靶等离子体的形状、分布及稳定性.分析器的核心器件是石英球面弯晶,弯曲晶体半径为143.3 mm.首次利用石英球面弯曲晶体进行了单色X射线背光成像实验.采用接收面积为40 mm×30 mm的磷屏成像板作为接收装置,得到了清晰的铬靶单色X射...     

用于平响应X光探测器的复合滤片参数优化

在间接驱动的激光惯性约束聚变实验中,激光辐照产生的X射线能流的测量非常重要,它可以推测出黑腔的辐射温度和激光腔靶的耦合效率,一般通过平响应X射线探测器得到不同角分布的辐射流数据。通过对平响应复合滤片的结构参数进行优化设计,提高了平响应X射线探测器的测量精度。研究了复合滤片中薄金层、厚金层和孔面积比等结构参数对X射线探测器响应平整度的影响规律。从实验结果中可以得出:滤片和金阴极的标定数据和理论结果基本一致,并且薄金层的厚度对探测器整体响应的平整度起到主要作用,厚金层厚度和孔面积比影响较小,优化后探测器的平响应度达到5%,与理论设计相一致,此时的薄金层厚度、厚金层厚度和孔面积比分别为50 nm、380 nm和1:6.1。     

X射线分光晶体高阶衍射效率标定方法

包含高阶衍射的X射线分光晶体积分衍射效率是X射线光谱准确辨识、X射线分光晶体性能研究、X射线光谱定量测量和高分辨X射线单能成像的基础。基于X射线衍射仪,选择适当厚度的镍滤片和控制X射线管电压,极大地抑制Cu K及韧致辐射,将X射线管光源Cu K单能化。以常用的X射线分光晶体季戊四醇[PET（002）]为样品,对X射线分光晶体的高阶积分衍射效率进行标定其结果表明,在 Cu K能点,PET（002）晶体的积分衍射效率,二阶为一阶的14.36%,三阶为一阶的4.07%;Cu K1最大峰值比,二阶衍射为一阶的7.7%,三阶衍射为一阶的1.3%。基于X射线衍射仪的X射线分光晶体高阶衍射效率实验标定具有快速高效、方便灵活的特点。