基于620～6200—eV能區(qū)X射線探測(cè)的雙通道橢圓彎晶譜儀的研究.pdf

1、慣性約束核聚變(ICF)中，激光等離子體發(fā)射的X射線譜中包含著十分豐富的信息，是研究等離子體形成、發(fā)展并進(jìn)行狀態(tài)診斷的有力工具之一，具有非常重要的意義。本文闡述了利用X射線譜進(jìn)行激光等離子體診斷和國(guó)家863軍口主題研制用于探測(cè)0.2～2nm波長(zhǎng)范圍的X射線譜的雙通道橢圓彎晶譜儀的重大意義。本論文主要利用X射線受晶體衍射的基本理論，對(duì)整個(gè)雙通道橢圓彎晶譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。該譜儀具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ①屬于聚焦型彎晶譜儀。它的基本

2、原理是從橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)橢圓面反射必會(huì)聚于另一焦點(diǎn)上。橢圓柱面的前焦線上是射線源，晶體固定在一個(gè)橢圓基底上，其表面構(gòu)成一橢圓柱面，X射線經(jīng)晶體衍射后會(huì)聚于后焦線上。后焦線處置一狹縫，通過(guò)狹縫的射線投射到探測(cè)面上被記錄下來(lái)；②分辨率高；③雙通道同時(shí)完成X射線衍射的時(shí)間分辨和空間分辨；④操作靈活，方便裝卸。 本論文首先討論了X射線受晶體衍射的基本理論以及晶體譜儀在X射線探測(cè)中的應(yīng)用，利用聚焦型彎晶譜儀在進(jìn)行X射線探測(cè)中應(yīng)用

3、的突出優(yōu)點(diǎn)，加以改進(jìn)，采用橢圓彎晶結(jié)構(gòu)，大大提高了譜儀的分辨率。 接下來(lái)，本文根據(jù)經(jīng)典光譜儀器的基本理論，著重討論了雙通道橢圓彎晶譜儀的基本原理，及其基本組成和基本特性，并從X射線波長(zhǎng)在探測(cè)圓上的彌散度、光度參數(shù)與探測(cè)角之間的關(guān)系、狹縫寬度等方面對(duì)譜儀的精度和分辨率的影響作了一定的分析，并提出了解決問(wèn)題的辦法。 最后，論文從雙通道橢圓彎晶譜儀的總體設(shè)計(jì)、光學(xué)系統(tǒng)(包括色散系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、接收記錄系統(tǒng))的設(shè)計(jì)和典型機(jī)械結(jié)構(gòu)

4、的設(shè)計(jì)等方面對(duì)整個(gè)譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都加以了分析和討論，并給出了整個(gè)譜儀的總體裝配圖和瞄準(zhǔn)對(duì)中方案。特別設(shè)計(jì)的雙通道光路系統(tǒng)，滿足了同時(shí)獲得X射線衍射的時(shí)間分辨和空間分辨的信息，大大地節(jié)約了獲得和研究激光等離子體中X射線特征的時(shí)間和成本。目前，該譜儀的設(shè)計(jì)及加工制造都已完成，將于2003年6月在上?！吧窆猗蛱?hào)”靶室進(jìn)行打靶實(shí)驗(yàn)，獲取激光等離子體X射線的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其主要用于與核物理相關(guān)的基礎(chǔ)性課題的研究。