缝靶X光辐射特性诊断技术研究

在“星光Ⅱ”激光装置上, 采用长柱缝靶模拟 X 光在柱腔内的输运过程,研究腔壁 X 光的辐射特性。实验中利用高时空分辨的 X射线皮秒分幅相机和软 X射线条纹相机从缝口观测腔内壁 X光辐射时空分布,得到 X 光在腔中的输运速率、X 光发射时间和轴向强度衰减量。利用 X 射线 CCD 针孔透射光栅谱仪观测到腔内 X 光辐射光谱随空间位置的变化,得到 X 光在输运过程中被多次吸收和发射后谱的变化特征。用 XRD 和 Dante 谱仪分别得到缝口、源和输运末端 X 光辐射总量和辐射温度。给出了实验中获得的典型结果,并对获得的结果进行了简要的分析讨论。     

辐射加热不同材料靶的X光再发射研究

研究辐射加热不同材料再发射X光特性。实验利用星光Ⅱ三倍频激光,以10~(14)W/cm~2激光强度辐照金盘形成辐射加热源,加热不同材料,利用多种诊断设备组合,并采取时、空、谱关联测量,给出辐射加热不同材料的再发射时间延迟,再发射效率,再发射光谱结构以及等离子体碰撞滞后发射的时、空特性。     

辐射加热不同材料靶的X光再发射研究

研究辐射加热不同材料再发射X光特性。实验利用星光Ⅱ三倍频激光,以10~(14)W/cm~2激光强度辐照金盘形成辐射加热源,加热不同材料,利用多种诊断设备组合,并采取时、     

不同黑腔的X光辐射和散射光特性实验研究

在神光Ⅱ三倍频实验中，设计了多种半腔靶构型，研究不同黑腔构型的X光辐射和散射光特性。采用多种探测设备对多角度辐射温度、软X光谱、M带角分布、X光总量、超热电子、散射光、漏激光和受激拉曼散射（SRS）等物理量进行了综合测量，并比较了不同靶型的相关物理量。     

Ge薄膜X光激光靶的研制

针对Ｇｅ薄膜应力较大的特点，采用热蒸发方式制备Ｇｅ膜。研究了不同脱膜剂和基片温度对Ｇｅ膜结构的影响。采用新的反粘脱膜工艺，制备出了比较满意的Ｇｅ薄膜靶。     

高效X光背光源靶材料的研究进展

靶材料的成分、微结构和密度是决定激光驱动X光背光源光子能量和强度的关键参数。基于此,介绍了背光源靶的分类、靶材料的制备及其与强激光的作用机制。背光源靶有着由稠密靶向欠稠密靶发展的趋势,其中,泡沫疏松靶以其操作安全和可选成分广泛等优点成为高效欠稠密靶。泡沫疏松靶材料又包含纳米纤维和气凝胶：纳米纤维是由静电纺丝结合热处理工艺制备的,具有成型性好、发光原子含量高等特点;而气凝胶靶则通过溶胶-凝胶技术结合超临界流体干燥工艺制备,其微结构均匀、理论转换效率高,但目前合成条件复杂、发光原子含量较低。结合多种溶胶-凝胶技术合成密度低、发光原子含量高的块体气凝胶将成为背光源制靶重要的研究方向。     

LIGA技术X光深层光刻工艺研究

通过在北京高能所3W1束线上进行的X光深层光刻工艺研究,获得了侧壁光滑、陡直、厚度达100μm,深宽楷比达20的光刻胶和金属微结构,表明该光束线适用于LIGA技术的研究。     

辐射条件下冷冻靶靶丸表面及充气管温度特性数值研究

在惯性约束核聚变冰层均化实验阶段,观测到充气管内冰晶无法保持,从而不能堵管,靶丸直接与高温氘气源连接,无法继续实验。为解决难以堵管的问题,本文建立了三维冷冻靶系统计算模型,研究了辐射条件下屏蔽罩温度、封口膜透射率及铝套筒表面发射率等因素对冷冻靶靶丸表面及充气管沿程温度特性的影响规律。结果表明：改变封口膜透射率能有效降低靶丸与充气管连接处的温度,在本文讨论的边界条件下,封口膜透射率大于0.025时靶丸与充气管连接处温度相对较低,晶核可维持,充气管能被堵管;而改变屏蔽罩温度及铝套筒表面发射率等做法对靶丸与充气管连接处的温度降低作用不明显,充气管无法被堵管。     

亚纳秒脉冲辐射诊断技术研究

经过几年的努力，亚纳秒脉冲辐射诊断技术取得了很大进展。几种核探测器经改进其性能更加稳定、可靠，时间特性也有明显提高；高频同轴电纽采用了新的补偿技术和微带元件后，频带宽度达到５００ＭＨｚ·ｋｍ；研制出了采用半导体激光器的有源光纤诊断系统，系统带宽１ＧＨｚ·ｋｍ以上。     

强激光与固体靶相互作用所致硬X射线的辐射安全初步研究

激光技术的迅速发展使得国际国内涌现出一批强激光装置,而这些装置中强激光与固体靶相互作用所致硬X射线产生的辐射危害也逐渐被人们发现和重视.通过广泛的调研,对强激光与固体靶产生硬X射线的物理过程及其源项特点进行了分析和讨论,包括激光到电子的能量转换效率,热电子能谱和电子温度,以及热电子所产生硬X射线的能谱等,并且得到了激光强度在1014到1020 W/cm2之间的激光与靶相互作用后,产生的X射线剂量的初步评估结果.最后以斯坦福直线加速器中心(SLAC)的一个强激光装置为例,介绍了其辐射安全系统的初步设计.研究结果为强激光装置的辐射安全评估及其安全系统设计提供了相关参考.     

nMOSFET X射线辐射影响研究

介绍了在强电流作用下的ggnMOS作用机理,分析了ggnMOS抗ESD能力的主要表征参数,利用X射线辐射系统和TLP测试系统研究了辐射总剂量对ggnMOS抗ESD能力的影响。试验结果表明,随辐射总剂量的增加,ggnMOS的开启电压、维持电压都将下降,这有利于提高ggnMOS的抗ESD能力,而表征其抗ESD能力的参数(二次击穿电流I2)开始随辐射总剂量的增加而减少,到达一定剂量后将随总剂量的增加而增加。     

X光透镜在X射线衍射技术中的应用

用整体平行束X光透镜代替常规衍射仪的索拉狭缝和/或附加狭缝,入射和衍射X光强度可提高1.5―3.5倍,分辨率可达0.4°,可用于薄膜、粉末样品和离子束沉积样品的分析。将微会聚X光透镜应用于生物大分子衍射、高压X射线衍射、四圆X射线衍射3个不同的衍射领域,在相同X光源功率条件下,使用X光透镜后的衍射强度提高到原来的3―10倍,信噪比和分辨率有不同程度的改善。     

柱腔靶X光辐射能量传输分解实验与理论分析

研究了柱腔靶中X光辐射能量传输。设计三种靶即源靶、输运靶(管靶)和缝靶进行分解研究,由源靶可得到输运的初始条件,由管靶得到输运的结果,由缝靶的测量可得到X光沿输运路径的衰减情况。运用简化的辐射输运模型,对三种分解靶的测量结果进行计算和分析。由实验和计算的结果推断X光在管靶中输运是指数衰减的,由数值计算结合实验结果得到辐射输运的定标公式。提出三种与辐射输运有关的自由程的概念,使得辐射输运的定标公式具有明确的物理意义。利用X光烧蚀的自相似解,得到等离子体对输运产生影响的定标公式。     

基于光纤和脉冲光释光技术的辐射探测系统研究

光释光技术近来在个人剂量等领域取得了成熟应用,光释光探测器通常具有体积小、抗电磁干扰等优点。传统辐射监测系统使用的探测器体积大、易受电磁干扰、耐辐照性能比较差,使用常常受限。为此设计了一个基于光释光技术的远程在线辐射剂量(率)监测系统,该系统使用Al_2O_3:C作为辐射灵敏物质,采用了光纤传输技术和脉冲测量技术。测试结果表明,该辐射探测系统的剂量测量范围是79μGy～5 Gy,能量响应在±25%以内(60 keV～1.5 MeV,相对于~(137)Cs),角响应在±10%以内(0°～135°,相对于0°),耐辐照性能好于1 kGy。系统具有探测器体积小、抗电磁干扰、剂量线性范围宽等优点,可用于核动力舰船等核动力设施的实时辐射剂量(率)监测。     

用一种新型滤波荧光谱仪测量X光辐射温度

阐述了滤波荧光法测量X光能谱的原理,介绍了一种新型的双光栏、5通道滤波荧光谱仪的设计思想和几何结构,给出了用数值计算方法优化设计的谱仪参数,展示了用罗斯平衡定则原理设计的新型单通道滤波荧光谱仪提高信噪比的结果,给出了谱仪的应用结果。     

激光平面靶耦合中的非平衡辐射研究

研究了激光辐照平面Au靶所产生的等离子体状态及X光的谱特性。结果表明,激光辐照Au靶所产生的X光具有明显的非平衡特征;原子模型对X光的细致谱结构有明显影响。三温模型(假设辐射是平衡谱)给出的等离子体状态、激光吸收效率及激光-X光转换效率与非平衡多群辐射输运模型的计算结果基本一致,这表明三温模型在研究等离子体状态及能量分配等方面是适用的。     

裂变靶辐照装置水力特性试验技术

针对裂变靶辐照装置内外流道尺寸狭小的结构特点及实堆测量需求,提出了进行裂变靶辐照装置水力特性试验的技术方案,采用微小压力传感器实测狭窄套管内外流道的流动压差,通过单项标定试验获得内外流道压差-流量关系拟合公式.由该拟合公式得到的计算值与内外管实测流量的相对误差最大不超过士2%,可以用于裂变靶辐照装置在实堆中进行水力模拟的试验数据处理.     

X光透射剂量中模体散射线的物理特性研究

放射治疗的X光透射剂量中含有不同强度的模体散射线,影响其临床应用.本文基于实验方法在不同条件下测量6 MV X线射野中心轴及离轴位置的透射剂量分布,从中提取原射线剂量,计算得到相应的散射线剂量,分析透射剂量中原射线和模体散射线的大小,研究不同条件下透射剂量中模体散射线分布的物理特性.     

用于硬X光诊断的宽量程滤波谱仪

介绍了利用滤片和探测器阵列组合的硬Ｘ光能谱仪（简称ＦＦＳ）的工作原理，结构性能和测温特点，文章最后给出了ＦＦＳ在惯性约束聚变（ＩＣＦ）实验中测到的硬Ｘ光谱的典型结果。