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構設計進行研究。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，其表面構成一橢圓柱面，X射線經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射線探測中的應用，利用聚焦型彎晶譜儀在進行X射線探測中應用

3、的突出優(yōu)點，加以改進，采用橢圓彎晶結構，大大提高了譜儀的分辨率。 接下來，本文根據經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、光度參數與探測角之間的關系、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計、光學系統(包括色散系統、成像系統、接收記錄系統)的設計和典型機械結構

4、的設計等方面對整個譜儀的結構設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。特別設計的雙通道光路系統，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射線的實驗數據，并進行數據分析，獲得實驗結果，其主要用于與核物理相關的基礎性課題的研究。