基于620～6200—eV能區(qū)X射線探測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射線譜進行激光等離子體診斷和國家863軍口主題研制用于探測0.2～2nm波長范圍的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，對整個雙通道橢圓彎晶譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行研究。該譜儀具有以下幾個特點： ①屬于聚焦型彎晶譜儀。它的基本

2、原理是從橢圓的一個焦點射出的光線經(jīng)橢圓面反射必會聚于另一焦點上。橢圓柱面的前焦線上是射線源，晶體固定在一個橢圓基底上，其表面構(gòu)成一橢圓柱面，X射線經(jīng)晶體衍射后會聚于后焦線上。后焦線處置一狹縫，通過狹縫的射線投射到探測面上被記錄下來；②分辨率高；③雙通道同時完成X射線衍射的時間分辨和空間分辨；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射線探測中的應(yīng)用，利用聚焦型彎晶譜儀在進行X射線探測中應(yīng)用

3、的突出優(yōu)點，加以改進，采用橢圓彎晶結(jié)構(gòu)，大大提高了譜儀的分辨率。 接下來，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射線波長在探測圓上的彌散度、光度參數(shù)與探測角之間的關(guān)系、狹縫寬度等方面對譜儀的精度和分辨率的影響作了一定的分析，并提出了解決問題的辦法。 最后，論文從雙通道橢圓彎晶譜儀的總體設(shè)計、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)計和典型機械結(jié)構(gòu)

4、的設(shè)計等方面對整個譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計都加以了分析和討論，并給出了整個譜儀的總體裝配圖和瞄準對中方案。特別設(shè)計的雙通道光路系統(tǒng)，滿足了同時獲得X射線衍射的時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射線特征的時間和成本。目前，該譜儀的設(shè)計及加工制造都已完成，將于2003年6月在上?！吧窆猗蛱枴卑惺疫M行打靶實驗，獲取激光等離子體X射線的實驗數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析，獲得實驗結(jié)果，其主要用于與核物理相關(guān)的基礎(chǔ)性課題的研究。