软X射线电离室

软 X 射线稀有气体电离室作为软 X 射线波段绝对探测器,是通过测量光电离子流得出光谱辐射强度.并详细介绍我们研制1米软 X 射线稀有气体电离室的工作原理及结构,测出空阴极光源辐射出的HeⅡ25.6nm 离子线及 Henke 光源辐射出的 CK_α 4.47nm 线的强度随电离室工作气压的变化,外推出零气压下谱线光谱辐射强度,最终得出谱线的绝对光谱辐射强度.     

软X射线稀有气体电离室

软X线稀有气体电离室^[1][2]作为软X线波段绝对探测器,是通过测量光电离子流得出光谱辐射强度。介绍我们研制的1m软X射线稀有气体电离室的工作原理及结构,测出空阴极光源辐射出的HeⅡ25.6nm离子线及Henke源C^k_α4.47nm的强度随电离室工作气压的变化外推出零气压下谱线光谱辐射强度,最终得出谱线的绝对光谱辐射强度。     

真空紫外电离室的研究

软X线-真空紫外辐射计量测试工作发展十分迅速。描述我们研制成功的真空紫外稀有气体电离室绝对型探测器的工作原理、结构和性能。讨论基于McPherson 247掠入射真空紫外单色仪的探测器性能测试装置及性能评价结果。     

软X射线辐射测量

在软X射线辐射测量中,和光度学一样,光源标准和探测器标准都同时存在,长春光机所八十年代初,研制了真空紫外光谱区的标准光源;近两年研制了软X射线标准探测器稀有气体电离室和传递标准探测器Al₂O₃光二极管。电离室光谱响应的稳定性和重复性好于±2%;光谱辐射绝对定标的不确定度小于±5%。Al₂O₃光二极管光谱响应稳定性好于±2%,数只二极管的一致性好于±6%。     

软X线—真空紫外AI2O3光电二极管的研究

Al₂O₃光电二极管由于光谱响应波段较宽,性能稳定,经稀有气体电离室定标后,常用作软X线-真空紫外波段的光谱辐射传递标堆探测器。描述我们研制的Al₂O₃光电二极管的结构原理及Al₂O₃光阴极制备工艺,讨论性能测试方法与装置,给出测试结果。     

镍基高温合金中Co元素可见光谱定量分析研究

使用可见光谱数字化分析技术解决了无法在近紫外光区观测Co元素灵敏谱线的问题。着重研究了镍基高温合金中co元素C0393．60nm分析谱线组的谱线特征,并借助A1394．41nm和A1396．15nm两条铝元素的灵敏谱线快速、准确地进行C0393．60nm谱线组的视场定位和谱线辨识。使用C0393．60nm谱线为分析谱线,Fe393．03nm谱线为比较谱线,对5种不同Co元素含量的镍基高温合金标准样品进行了分析测定。结果表明,分析谱线与比较谱线的强度比值与样品的Co元素含量有较好的线性正比关系,实际工作中可以使用可见光谱数字化系统测定镍基合金中Co元素含量。     

用正比计数管测量超软X光源的辐射强度

引言对于超软 X 光源辐射强度的绝对测量,由于缺乏稳定的光源标准而难于进行.通常,只能用同步辐射或用其标定过的探测器进行测量.致使测量受到极大的限制.特别对于一些准确度要求不高的测量,更感不便.利用超软 X 射线正比计数管测量超软 X 光源的绝对辐射强度是初次尝试.     

VUV稀有气体电离室和Al2O3光电二极管的研究

描述了应用光学实验室研制的 VUV 稀有气体电离室及 Al₂O₃光电二极管的设计、结构和性能,讨论了电离室和光电二极管应用时的测量误差,给出了 Al₂O₃光电二极管的绝对量子效率.     

超光谱成像仪的精细光谱定标

为了精细标定棱镜色散超光谱成像仪1024×80光谱像元的中心波长和响应带宽,建立了一套光谱定标装置,提出了实现1nm光谱定标精度的定标方法。首先,介绍了产生谱线弯曲与谱线倾斜的原因,确定了精细光谱定标的方法和数据处理算法;然后,利用光谱定标装置测定了全部光谱响应像元的离散单色光响应值,利用高斯方程拟合了相对光谱响应曲线;最后,建立了中心波长矩阵表和带宽矩阵表,采用多项式拟合算法确定了空间视场像元的色散方程和光谱通道谱线弯曲方程,实验测定了温度变化谱线漂移结果。另外,还对光谱定标精度对辐射定标精度的影响进行了分析。光谱定标结果表明:超光谱成像仪的光谱定标精度达到了±1nm,各谱段带宽平均为8.75nm;色散方程及谱线弯曲与设计结果相符,谱线弯曲值为14～19nm,平均值为17nm;1nm的定标精度对辐射定标精度的影响分别小于1%(3000K黑体)和0.25%(6000K黑体),满足超光谱成像仪1nm光谱定标精度的要求。     

不锈钢等离子弧焊熔池小孔行为的弧光传感研究

针对不锈钢穿孔等离子弧焊过程,熔池小孔的特征行为与弧光光谱辐射强度之间的关系进行了光谱试验研究。随着小孔的形成与闭合,弧光光谱辐射强度产生了形似于负脉冲信号的显著跃变,该跃变信号对于预测小孔的形成和闭合是极为有利的,而且通过检测敏感谱线的辐射强度可以优化传感信号品质。     

激光等离子体软X线光源的研究

本文设计了一种高精度旋转靶系统的激光等离子体软X线光源,亮度高,强度大,光斑尺寸(100～200)μm,脉冲时间几十纳秒,可以辐射出直至软X线的连续光谱及迭加在连续光谱之上的线光谱,峰值波长位于(13～17)nm。在多次测量取平均的方式下,其稳定性和重复性优于±4.5%。     

软X射线-真空紫外傅里叶变换光谱仪及其光谱分辨率研究

描述在研的软X射线-真空紫外傅立叶变换光谱仪原理样机预期结构和性能,讨论并分析了影响谱仪光谱分辨率及谱线位移的因素,结合大数据量FFT数值算法给出实际仪器参数情况下的典型光谱线模拟曲线。     

用Si光电二极管标定软X射线探测器

为了实现软X射线波段光源相对光谱分布的测量,引进了一种利用新型软X射线波段传递标准探测器—Si光电二极管对软X射线探测器进行标定.标定了软X射线波段光谱测量实验中常用的探测器—通道电子倍增器在放大电压为1.3kV时的量子效率,并对实验结果进行了分析,得出在8～30nm波段内探测器标定误差为5.7%～8.9%.     

镍基合金中铝元素可见光谱数字化分析技术研究

使用可见光谱数字化处理系统,清晰地观测到Al元素两条电弧激发灵敏谱线,同一视场内有多条稳定的铁元素谱线可作为比较谱线使用.解决了由于Al元素两条电弧灵敏谱线位于近紫外色区,可见光谱分析工作一直使用可靠性较差的低压电火花谱线,同一视场中没有稳定比较谱线的问题.数字化技术也降低了视场定位和谱线辨识的技术难度.选择Al 394.41nm和Al 396.15nm作为分析谱线,Fe 392.79和Fe 393.03作为比较谱线,对镍基合金中Al元素可见光谱进行了分析方法研究.结果表明,可见光谱数字化分析方法能有效解决镍基合金中Al元素的定性、定量分析和牌号鉴别难题.     

极紫外BRV光源的研究

设计了一种高强度BRV真空火花光源,该光源辐射强度高、波段覆盖宽、光谱平滑连续、使用寿命长。其重复性、稳定性均优于15%,最适合在非同步辐射的一般实验室中使用。在VUV光谱学和软X射线显微术、光刻等研究及应用技术领域具有广泛的实用价值。本文阐述了光源的工作原理、设计思想和具体结构,给出了较理想的光谱测试结果。     

改进型Henke超软X光源的研究

本文介绍了改进型Henke超软X光源的结构特点及电子光学特性。新研制的改进型Henke X光源在原型基础上作了许多改进。首次采用了双阴极四焦线的结构。通过四条焦线的合理分布,有效地改善了辐射强度的空间分布,使原Henke型软X光源的驼峰形辐射强度分布变平坦了。同时,在改进的Henke源中采用了新型六硼化镧(LaB₆)高效阴极取代了原来的钨阴极,从而降低了灯丝功率,提高了阴极发射效率。同时本文还推导了当电子垂直入射靶面时的辐射强度最大值所对应之靶电压的计算公式:U_0m=3.77×10⁵(μ/ρ)^-1/2。利用该公式计算了Al-k_α、Cu-l_α1α2、B-k_α以及Be-k_α等特征谱线辐射强度的峰值靶压,计算结果与Henke等学者发表的实验结果完全符合。     

软X射线-真空紫外大电流空阴极光源的研究

描述了最近研制成功的用于软X射线-真空紫外光谱辐射传递标准光源的大电流空阴极光源。它由两个阳极、一个阴极和一个两级差分泵单元组成,工作电流2A,工作气体为氩和氦,气压10Pa～100Pa.能在13nm～200nm间产生ArⅠ、ArⅡ、HeⅠ、HeⅡ、AlⅡ、AlⅢ和AlⅣ谱线。光源辐射稳定性优于±1%,重复性优于±5%.     

谱线弯曲对成像光谱仪辐射信号采集的影响

为了研究谱线弯曲对棱镜色散成像光谱仪光谱辐射信号采集的影响。首先,给出探测器像元采集到的辐射能量的表达式。然后,结合复合棱镜的色散特性,在可见近红外光谱范围（400～1000nm）内,计算当光谱偏离量为0.01d、0.1d和0.5d（d为探测器像元尺寸）时系统采集到的辐射能量与没有谱线弯曲情况下系统采集到的辐射能量的归一化差值,衡量谱线弯曲下系统辐射测量的变化。结果表明：谱线弯曲引起的探测器上的光谱偏离导致系统辐射信号采集发生变化,与没有谱线弯曲的情况相比,采集到的景物辐射信号在大气吸收带的边缘出现明显的偏差,且信号的差值随光谱偏离量的增大而增大,当光谱分辨率提高时,一些较弱的吸收峰附近也会出现明显的信号偏差。对于光谱分辨率平均为10nm的成像光谱仪,谱线弯曲量应控制在0.3nm以内。     

铁基合金中铝元素的快速分析研究

使用快速元素分析仪对铁基合金中铝元素的发射光谱进行了分析研究,结果表明可有效解决铁基合金中铝元素的现场快速分析问题。使用Al394.41nm谱线和Al396.15nm谱线作为分析谱线,可以实现铸铁及合金钢中铝元素的快速定性及定量分析。分析系统可记录材料光谱,使现场快速分析具备可追溯性,为质量控制提供保障。     

干扰因素下钢TIG焊电弧光谱的研究

通过对干扰因素下TIG焊电弧的光谱信息进行采集,研究了气流量变化、焊接试件表面存在锈等干扰因素对焊接过程电弧光谱分布的影响,并基于光谱分布的分析,进一步探讨了不同光谱谱段对干扰因素的反映,寻求实现焊接过程质量在线光谱测控的理论依据。研究结果表明：干扰因素在焊接电弧光谱信号不同谱段（220～300nm、300～430nm、430～520nm、530～680nm、700～900nm、900～1000nm）的分布和变化规律不同,其中220～300nm对应谱段以FeⅡ谱线的影响为主,在700～900nm对应谱段以ArⅠ谱线的影响为主,在此两个谱段干扰因素响应较明显。历史通道采集结果表明,干扰在250～350nm、700～830nm谱段,信号特征非常明显,具有很好的信噪比,并且不同干扰因素在特征谱段的反映具有自身特点,可据此对干扰因素进行分类判识。