滤波差分法测量软X光谱

研究了一种测量激光等离子体发射软 X 光谱强度的新方法——滤波差分法。文中介绍了滤波差分法基本原理,给出了滤波差分对的理论计算结果及实验测量结果,并用此方法获得软 X 光谱的绝对强度,最后对测量光谱强度的误差进行分析和估算。滤波差分法建立在以往滤波法测量软 X 光能谱的基础上,利用软 X 光能谱仪(Dante 谱仪) 的十个探测道,采取滤波差分法构成两两配对的五个差分对。设计匹配差分对,使其上下 K 边或 L 边之外的能响互相抵消,从而使差分对切割能谱,能基本消除高能尾部对所测能区的贡献,提高能谱测试系统的单色性,提高能谱的反演精度,从而建立滤波差分法测量软 X光谱的系统。     

软X光谱的滤波差分测量系统

采用复合滤片法建立的软X光谱滤波差分测量系统,设计了五对匹配差分对,将滤波差分法用于激光等离子体实验测量。测量结果表明,此系统具有单色性好、反演方法简单和精度高的特点,且具有实用性。     

ROSS滤片法测量软X光谱强度

介绍了ROSS滤片差分法基本原理,给出了ROSS滤片差分对的理论设计及实际应用分对的响应函数计算结果。并用此方法获得了激光等离子体发射软X光谱的绝对强度测量值。最后对软X光谱测量值进行了误庆功分析和估算。     

滤波-荧光法测量X光能谱的模拟计算

介绍了滤波-荧光法测量X光能谱的本底来源和降低本底的措施,分析了信号和噪声数值计算的近似条件,以"高能尾巴"为主要本底计算了7×106K和10×106K两个温度下Ca-K、V-Ti不同厚度组合的信噪比和理想状态下PIN探测器的输出电流.     

弯曲导管束对软X光的响应测量

初步测量了弯曲导管束对“水窗”波段及其附近X光的响应,结果表明X光在“水窗”段的响应,比其之外的响应要高。     

同步辐射软X光Al衰减膜透射率的测量

分参数测量Ａｌ衰减膜的质量厚度和氧化层后，通过计算到了Ａｌ膜的透过率。为检验计算结果的正确性，在北京同步辐射软Ｘ光反射率装置上进行Ａｌ衰减膜透过率的直接测量。二者的结果在最大偏差１１％范围内符合。     

软X光低温辐射计

介绍了在北京同步辐射(Beijing Synchrotron Radiation Facility,BSRF)标定源的4B7B实验站上建立的一套软X光低温辐射计系统,用于测量从30 n W~1μW范围的软X光功率。经多次实验发现:热沉和吸收体的温度稳定性以及热辐射背底涨落的控制是降低X光功率测量不确定度的关键。热沉的温度稳定是吸收体温度稳定的前提;吸收体上电加热功率根据待测X光功率调节,通过温度控制系统实现;低功率下X光功率测量不确定度受热辐射背底涨落的影响较大,通过优化热沉和吸收体的温度控制系统以及改进热链接的设计及工艺,使热沉的温度标准差控制在10μK以下,吸收体的在15μK以下。通过改善吸收体和热沉的受热环境,以及对通光管做特殊设计,控制热辐射背底的涨落在0.06 n W以内。对30 n W光功率的测试结果显示测量不确定度小于1%(k=1)。     

软X光激光Sn衰减膜的制备及测量

采用磁控溅射方法制和轩了Ｓｎ衰减膜,应用真空α能谱测厚仪和α－ｓｔｅｐ１００台阶仪分别测得Ｓｎ衰减膜的质量厚度为４５０．３μｇ／ｃｍ＾２,表面不均匀性〈３％,质量厚度和表面均匀性的测试结果均符合软Ｘ光激光实验的要求,利用俄歇电子能谱对Ｓｎ膜表面杂质及表面氧化情况并结合Ａｒ离子束刻蚀对氧含量深度分布情况进行了分析,分析结果表明：Ｓｎ膜暴露在空气中而氧化生成一定厚度的氧化层,其主要成分是ＳｎＯ２和Ｓｎ     

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。     

小型化软X光能谱仪研制

为研制小型化软X光能谱仪,首先研制了一批小型化软X光探测元器件,包括中子辐照的砷化镓探测器、质子辐照的砷化镓探测器、多层膜反射镜、平面镜和小型化X射线二极管(XRD)等等。配置了多层镜光电导软X光能谱仪、平面镜小XRD软X光能谱仪和平面镜光电导软X光能谱仪等。这些谱仪都在“神光”Ⅱ上做了考核实验,并对这些谱仪作出了客观的评价。     

X光谱的平滑处理

提出采用AR模型处理X光谱的方法.该方法将测得X光谱看作对某信号的经典谱估计,利用FFT计算原信号的自相关函数,并利用AR模型对X光谱重新估计.采用该方法处理后,光谱变得更为平滑,且提高了光谱的分辨力.实验结果证实了该方法的有效性.     

软X射线光子关联谱装置设计

X射线光子关联谱技术(X-ray Photon Correlation Spectroscopy,XPCS)是一种利用相干X光散射的二次相干,研究凝聚态物质在小尺度范围弛豫动力学的新技术,对入射光的相干性有较高要求。上海同步辐射光源BL08U干涉光刻分支线站(X-ray Interference Lithograph,XIL)采用椭圆偏振波荡器作为光源,具有很好的相干性,光子通量高,适合铁电体、磁性材料中介观尺度电极性或磁性微区的动力学研究。由此设计一套基于软X射线的光子关联谱装置,采用软X射线为入射相干光,对二次相干光采集、转换、放大处理之后进行自相关运算。该装置测量的样品周期尺度范围为10～60 nm。该装置的研制设计为更好地分析材料动力学信息提供了一种技术途径,是硬X射线的有效补充。     

金刚石光电导探测器研制及在软X光测量中的初步应用

介绍了我们自己设计制造的天然Ⅱａ型金刚石光导探测器的结构，原理，制造工艺，实验标定及其在ＩＣＦ实验中软Ｘ光测量中的应用等。     

X射线管原始谱和透射谱的测量及应用

本文基于COMET公司MXR225/22型X射线管,使用高纯锗探测器测量了X射线管大、小焦点几种管电压的X射线原始谱,并测量了小焦点下的初始透射谱,在此基础上测量了X射线穿过几种不同材质(铝、钛、铁和铜)吸收片的透射谱。结果表明：X射线管大、小焦点能谱近似相同,低能端X射线比重较大,原始谱中包含铜、银、钨和铅元素的特征峰;初始透射谱低能端硬化明显,并随着管电压升高,高能端所占比重增大,钨特征峰变得明显,X射线平均能量升高,能谱的X射线强度最大区域在最高能量的1/3附近;金属吸收片对X射线硬化明显,硬化效果强烈依赖于其原子序数。相关结果已在工业CT硬化校正中应用,重建图像质量得到改善。     

复合机制软X光激光的理论模拟

从理论上研究和模拟计算在高度电离的等离子体中通过复合机制产生软X光激光的条件。用一维非平衡辐射流体力学激光打靶程序JB-19模拟计算激光与靶的相互作用。激光经线聚焦后照射到碳纤维靶上,在脉冲持续时间内可以产生高度电离的等离子体,脉冲结束后等离子体绝热膨胀,实现快速冷却,经三体复合和级联跃迁,在主量子数n=3与n=2之间形成粒子数反转,产生激光增益。对计算结果和物理过程进行了分析,讨论了影响增益的诸因素,并与英国卢瑟福实验室的结果进行了比较。介绍了类-H氟离子中产生粒子数反转和增益的初步结果。结论是在一定的激光能量范围内,入射激光脉冲波长愈短、脉宽愈窄,产生的增益愈大。要获得较好的增益区,对于钕玻璃激光来说,倍频是必要的,短脉冲是有益的。     

复合机制软X光激光的理论模拟

从理论上研究和模拟计算在高度电离的等离子体中通过复合机制产生软X光激光的条件。用一维非平衡辐射流体力学激光打靶程序JB-19模拟计算激光与靶的相互作用。激光经线聚焦后照射到碳纤维靶上,在脉冲持续时间内可以产生高度电离的等离子体,脉冲结束后等离子体绝热膨胀,实现快速冷却,经三体复合和级联跃迁,在主量子数n=3与n=2之间形成粒子数反转,产生激光增益。对计算结果和物理过程进行了分析,讨论了影响增益的诸因素,并与英国卢瑟福实验室的结果进行了比较。介绍了类-H氟离子中产生粒子数反转和增益的初步结果。结论是在一定的激光能量范围内,入射激光脉冲波长愈短、脉宽愈窄,产生的增益愈大。要获得较好的增益区,对于钕玻璃激光来说,倍频是必要的,短脉冲是有益的。     

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。     

X射线谱的Geant4模拟及其滤波效应研究

一直以来,X射线谱的准确测量十分困难,而传统的能谱仿真方法无法全面的考虑射线产生过程中的所有物理过程,因而无法准确的模拟射线,因此采用蒙特卡罗软件Geant4来仿真X射线。为了验证该方法的可靠性,分别比较了120、140、150 k V电压下模拟得出的能谱和实验得出的能谱。此外,为了研究能谱的滤波效应,设置铝片为滤波片,得出了滤波后的能谱图及铝片的衰减曲线,并与实验得到的衰减曲线进行了比较。结果表明,同一电压下,两种能谱在韧致辐射谱范围内几乎是一致的,而且铝片的衰减曲线也是相当一致,说明Geant4模拟X射线是十分可行的。     

高功率Z箍缩软X射线功率测量

针对“强光一号”装置喷氪气高功率Z箍缩等离子体实验产生1keV以下的软X射线，研制了脉冲恒压电源驱动的镍薄膜量热计，测量Z箍缩软X射线总能量，用快时间响应的X射线二极管(XRD)探测器建立了软X射线功率测量系统，给出了实验测量结果。     

软X射线光束线能量分辨率测量中 气体压强对谱线的影响研究

同步辐射软X射线光束线通常利用气体电离室来标定单色仪的能量及测量能量分辨率,通过分析拟合所得谱线的半高宽,可以对光束线的能量分辨能力进行定量评估.然而,传统的分析方法往往忽略了谱线中气体碰撞展宽的影响,从而导致所得能量分辨率略低于真实值.通过讨论气压对测量所得的谱线宽度的影响,提出了一种考虑气压修正的能量分辨率计算方法...