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。     

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。     

HgI_2探测器阵列测量HL-1M中15～150kev X射线辐射

在磁约束聚变高温等离子体的诊断实验中高能硬X射线、低能软X射线辐射的诊断方法     

1.5～3 μm铝膜辐射热波实验诊断(英文)

以强激光加热腔靶形成强X光辐射烧蚀铝膜介质,用软X光能谱时间高分辨诊断技术观察到辐射热波,测得了质量烧蚀率。实验还观察到了X光辐射驱动的冲击波信号,得到了相应的冲击波压力。     

软X相机冷却回路分析与测试

软X射线相机用于测量托卡马克装置放电时等离子体辐射的软X射线在空间上的分布.在真空室烘烤时,软X射线相机周围的温度会达到250℃,需对探测器进行冷却.针对软X射线相机冷却需求,主要介绍了软X相机闭循环冷却回路的设计结构,并对冷却回路进行了热学仿真分析及实验测试.高压冷却气体通过密闭管道与探测器的换热器进行热交换,热交换...     

软X射线诊断冷却测试平台设计

软X射线物理诊断普遍应用于托卡马克聚变装置。在实验时,上限温度仅为75℃的软X射线诊断探测器将处于250℃的环境温度中,因此冷却系统不可或缺。本文分析了软X射线诊断探测器在运行时将受到的热负荷功率,并依据计算结果及实验时的冷却条件,创造性的设计了采用水、氦气混合制冷方式的冷却测试平台。所进行的测试结果表明,平台运行稳定,不仅能够很好的满足软X射线诊断的冷却需求,同时也为其它聚变诊断冷却系统的设计提供借鉴。     

双光束低能单色X光机及其性能测试

软X和超软X射线辐射测量在核物理、高能物理、天体物理、核爆炸及受控热核聚变研究中起着重要作用。近年来,这些工作在国内外发展相当迅速,相继出现了多种探测器和新的诊断手段。但是这需要单色软X射线源作为刻度源和信号源,能量低于5keV以下,半衰期较长的源已找不到。在国外曾采用高能加速器中带电粒子的同步辐射作为软X和超软X射线源,但需要将探测系统搬到同步回旋辐射中心进行刻度或标定。这不仅费用高昂而且也未必方便,因此,研制在实验室内使用的小型低能X射线源是可取的,在国外相继研制了冷阴极X射线源、低能质子打靶X射线源、小型激光束打靶X时线     

米曲霉孢子对同步辐射C、N、O元素K吸收边附近软X射线的吸收剂量分布研究

以C、N、O元素的K吸收边附近能量的软X射线为辐射光源,通过模型分析,比较了米曲霉孢子不同部位对不同能量软X射线吸收剂量分布.同时利用合肥同步辐射软X射线显微术光束线准单色的软X射线对孢子进行辐照实验,对不同能量辐照存活率结果进行了比较.理论分析表明,由于C、N、O元素K吸收边效应以及孢子不同部位元素组成的不同,受照时孢子不同部位对软X射线的吸收剂量分布随能量变化存在差异.实验结果显示,3种元素K吸收边附近软X射线对米曲霉孢子均有很强的辐射失活效应,其中2.3nm波长的软X射线对孢子的辐射损伤效应要高于3.2nm和4.4nm波长的软X射线.     

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。     

薄膜锗靶等离子体参量诊断的实验研究

描述了对双脉冲辐照薄膜锗靶形成的等离子体参量诊断的实验研究。使用平晶谱仪和时间分辨X射线晶体谱仪诊断等离子体参量,给出了等离子体的电子密度、电子温度及其时间演变过程。实验结果表明:双脉冲打靶比单脉冲打靶电子温度有较大幅度提高。诊断结果为双脉冲驱动薄膜靶高增益X射线激光实验选择最佳的实验条件提供了实验依据。     

薄膜锗靶等离子体参量诊断的实验研究

描述了对双脉冲辐照薄膜锗靶形成的等离子体参量诊断的实验研究。使用平晶谱仪和时间分辨 X 射线晶体谱仪诊断等离子体参量,给出了等离子体的电子密度、电子温度及其时间演变过程。实验结果表明:双脉冲打靶比单脉冲打靶电子温度有较大幅度提高。诊断结果为双脉冲驱动薄膜靶高增益 X 射线激光实验选择最佳的实验条件提供了实验依据。     

EAST全超导托卡马克上硅漂移探测器软X射线能谱诊断

采用性能优越的15道硅漂移探测器（SDD）阵列,在EAST全超导托卡马克上建立了1套较为完善的软X射线能谱诊断系统,用以测量等离子体在软X射线辐射能段(1～20keV)的能谱。该诊断系统的观测范围基本覆盖了整个等离子体空间,因此,可满足EAST不同放电位形下电子温度测量的要求。利用该诊断系统,可获得时间分辨达50ms、空间分辨约为7cm的电子温度剖面。通过对比发现,由该诊断系统所得到的电子温度与其它电子温度诊断系统所测量的电子温度基本一致。此外,该诊断系统还可监测在软X射线能量范围内出现的一些金属杂质的特征线辐射。     

乳腺X射线空气比释动能标准装置的研究

基于医用乳腺X射线诊断机,设计建造了乳腺X射线参考辐射装置。通过拟合法测得各辐射质下的半值层,实验结果表明辐射质达到既定要求。利用溯源至低能X射线空气比释动能基准的RC6M作为标准电离室,得到了乳腺X射线参考辐射场的空气比释动能率,实现了乳腺X射线半导体剂量仪的校准。     

同步辐射软X射线对单细胞的辐射损伤

应用国家同步辐射实验室软X射线显微术光束线的光学系统,搭建了适合软X射线单细胞辐照损伤效应研究的实验装置,选择氧元素K吸收边能量对Hela细胞进行单细胞辐照,运用单细胞凝胶电泳技术进行辐照损伤评价.实验结果表明,辐射损伤效应与辐射剂量有依赖性关系.     

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。     

医用诊断X射线束半值层和同质系数的研究与测量

介绍了曲线拟合法测量医用诊断X射线半值层和同质系数的方法及相关计算,参照相关国际标准,研究设计了医用诊断X射线测量半值层实验,使用电离室PTW30013测量空气比释动能率,曲线拟合出过滤X射线的衰减曲线,计算出第一半值层HVL1st,第二半值层HVL2nd及同质系数h,通过附加过滤的调整建立了4个诊断X射线辐射束规范,并与IEC 61267报告中RQR系列辐射束规范进行了对比,半值层和同质系数偏差分别好于1.2％和2.2％,获得了与报告中推荐规范同质的辐射束,为诊断X射线基准辐射场绝对测量奠定了基础.     

平面工艺Si电流型X射线探测器研制

该项目主要研究X射线能谱及时间谱测量、强流脉冲X射线束测量所需的平面工艺硅电流型探测器。主要工作在于模拟核爆中高功率Z-pinch等离子体辐射研究中测量等离子体产生的X射线能谱及时间谱和用于X光束诊断和高功率Z-pinch等离子体辐射研究。该型探测器用于探测极低能量     

脉冲X射线参考辐射场设计与研究

脉冲辐射在新型探测器研制、工业探伤、X射线诊断、核事故应急和科研等领域中已经得到了广泛应用,其辐射剂量(率)测试难度极大。为解决主动式辐射剂量仪的脉冲响应测试技术难题,基于多种X射线机建立了脉冲X射线参考辐射场,结合次级标准电离室及脉冲时间测量系统开展了脉冲辐射剂量(率)定值。实验结果表明,所建立的脉冲X射线参考辐射场的脉冲宽度在25 ns～10 s之间可调,瞬时剂量率范围为：5 mSv/h～6.7×10⁵ Sv/h,可广泛开展主动式辐射剂量仪的脉冲响应特性研究,对于解决脉冲辐射剂量监测仪器的校准难题具有重要意义。     

1.5～3 μm 铝膜辐射热波实验诊断(英文)

以强激光加热腔靶形成强 X 光辐射烧蚀铝膜介质,用软 X 光能谱时间高分辨诊断技术观察到辐射热波,测得了质量烧蚀率。实验还观察到了 X 光辐射驱动的冲击波信号,得到了相应的冲击波压力。     

脉冲X射线参考辐射场研究与建立

脉冲辐射在新型探测器研制、工业探伤、X射线诊断、核事故应急和科学研究等领域中已得到了广泛应用,但其辐射剂量(率)测试难度极大。本文基于稳态X光机、脉冲X光机和便携式X光机研究建立了脉冲X射线参考辐射场,并基于脉冲X射线次级标准电离室和脉冲时间测量系统对辐射场的脉冲时间、脉冲剂量和瞬时剂量率等剂量学特性进行了研究。脉冲X射线参考辐射场的脉冲时间在50 ns～10 s之间可调,瞬时剂量率范围为2.5×10^-3～6.7×10⁵ Sv/h。本文所建立的脉冲X射线参考辐射场涵盖了环境水平、防护水平、诊断与治疗水平、核应急水平和核临界水平等剂量率水平范围,可用于主动式脉冲辐射剂量仪、个人剂量计和核临界事故探测与报警系统的脉冲响应特性研究,对于解决脉冲辐射剂量监测仪器的校准难题具有重要意义。