多层镜软X光能谱仪的结构设计与有限元分析
8通道多层镜软x光能谱仪结构采用整体式,结合中心准直机构,保证了多层镜的角度,实现系统整体瞄准,大大简化了瞄准程序。建立了谱仪的3维模型,利用ANSYS软件完成了有限元分析。静力学分析结果表明,在重力作用下准直件的变形较大,y方向上的变形量为0.016mm,通过增加准直筒厚度可消除影响。模态分析得到了影响谱仪使用性能必须避免的噪声。分析结果为保证谱仪测量精度提供了理论依据。
软X光多层镜反射率的标定与修正
在北京同步辐射装置上,利用3W1B柬线得到了21°-B4C/Si,21°-B4C/Mo,10°-Cr/Ti,15°-B4C/w,10°-B4C/W以及6.86°-B4C/w等多层镜在50~1500eV能段上的反射率标定曲线.分析了标定结果的不确定度,计算得到多层镜的积分衍射效率,并修正了标定结果.
X射线分幅相机电脉冲时标方法研究
在神光Ⅱ装置上,利用选通脉冲与激光脉冲在示波器上的时间关联建立了一套X射线分幅相机的时间定标方法.以激光打靶的第一分幅像为定标点,由对应的电脉冲关系得到定时的基准.采用四路260J、1ns、0.35μm的激光打击镀金球靶的分幅照相,确定了X射线发射在MCP微带线上的基准点,时标准确度为50ps.在惯性约束聚变背光照相实验中,该时标系统得到成功应用.
辐射温度的数据处理方法
辐射温度是间接驱动惯性约束聚变实验中可以定量测量的重要物理量。引进了一种通过直接计算辐射通量来得到辐射温度的方法,该方法的主要优点是计算简单,避免了某些时刻不能计算辐射温度的情况。由该方法得到的辐射温度与传统方法计算结果符合较好,不确定度均为7%。通过与冲击波测量温度峰值的结果对比确认了数据处理方法的正确性。在此基础上建立了国内某大型激光装置上的新型15道软X光能谱仪的数据处理系统。
激光等离子体脉冲软X光标定源
利用神光Ⅱ上激光与等离子体相互作用得到的软X光,建立了基于多层镜的四通道软X光单色器系统。研究了光源的性能,测量了光源强度、单色器系统稳定性、相应通道的一致性。研究表明,采用多层镜作为脉冲光源的分光元件,可以得到具有较好单色性的强脉冲软X光标定源。光源的光子能量为253eV和820eV,两能道的光源强度分别为1.8×10^19photon/(scm^2)和3.2×10^19 photon/(scm^2)。在该标定源上可以实现XRD、平面镜、多层镜、透射光栅和滤片的标定。
固定角度平面镜标定方法与不确定度分析
在北京同步辐射装置新建4B7B束线没有安装反射率计,且用户空间有限的情况下,利用X光基准点还原的方法建立了一种Dante谱仪固定角度平面镜反射率标定方法。利用三光束瞄准方法完成了束线软X光基准重建,通过准直方法实现了平面镜与X光之间的高定角精度,并采取了相应的角度姿态监测,最终在实验中得到的平面镜标定角不确定度为1.0 mrad。基于固定角度平面镜多次安装和朝各个方向转动后的标定结果,获得了高精度的反射率曲线。
ICF实验软X光能谱的基函数解谱法
惯性约束聚变实验中,14通道软X光能谱仪是测量软X射线能谱、等效积分温度和辐射能流时间过程的重要诊断设备.基函数法是还原能谱分布的一种常用方法.通过对双峰谱形的还原,对不同类型基函数的选择、基函数参数的设置和求解方法等影响解谱的因素进行了比较分析.根据大量算例的结果,使用优化后的基函数和求解方法对实际测量辐射谱进行了计算,并与透射光栅谱仪的测量结果进行了比较.结果显示,根据谱仪通道响应选择三次样条的节点,能够较好还原软X射线的能谱.
X光分幅相机在黑腔等离子体填充特性研究中的应用
在神光Ⅱ装置上2.4ns长脉冲三倍频激光(激光能量8×300J)与腔靶耦合实验研究中.X光分幅相机通过激光注入孔观测获得了3种腔尺寸腔内Au等离子体径向运动时空分辨图像。用MATLAB对图像进行了定量处理,结合时间分辨辐射温度测量结果分析表明:在腔内不充气、无低Z衬垫情况下,标准腔(φ800μm×1350μm)在激光脉冲作用到约1.5ns时出现明显的Au等离子体堵腔效应;当腔尺寸放大到1.25倍(φ1000μm×1800μm)和1.5倍(φ1200μm×2100μm)时,腔内等离子体基本不堵腔。给出了3种腔尺寸不同时期腔内AU等离子体径向聚心速度,分析表明:大腔的聚心速度比小腔的慢,后期比初期慢。
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