用于軟X射線診斷的小型化透射光柵譜儀的研制.pdf

1、透射光柵譜儀(TGS)診斷系統(tǒng)，作為一種黑體腔特征診斷系統(tǒng)，能夠通過測量黑體腔中發(fā)射出的X射線，得到黑腔中X射線發(fā)射能譜和空間分辨譜。針對目前傳統(tǒng)的透射光柵譜儀存在的體積過大、瞄準(zhǔn)困難，動態(tài)范圍小等缺點(diǎn)，本論文對這些缺點(diǎn)進(jìn)行改善，研制了新的透射光柵譜儀，以滿足ICF實驗中對軟X射線能譜測量高效性和精確性的需求。
　　根據(jù)ICF實驗中對軟X射線診斷的具體要求，結(jié)合光學(xué)元件透射光柵和CCD的自身特點(diǎn)，論文提出了透射光柵譜儀的設(shè)計構(gòu)想和

2、設(shè)計目標(biāo)，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)單元進(jìn)行了深入的分析，設(shè)計并制造了新的透射光柵譜儀。
　　(1)經(jīng)過研究國內(nèi)外ICF診斷的研究進(jìn)展，并比較了各種常用的X射線診斷方法，引入了本論文的研究對象——新透射光柵譜儀。在分析了傳統(tǒng)透射光柵譜儀的成像原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了經(jīng)過改良后的新譜儀。
　　(2)根據(jù)診斷實驗對譜儀的具體設(shè)計要求，論文首次提出使用一種錯位排布的空間分辨狹縫結(jié)構(gòu)來彌補(bǔ)新譜儀因尺寸較小帶來的能譜分辨降低的缺陷，并首次使用磁密

3、封結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)新譜儀對真空性的要求，同時使用電極機(jī)構(gòu)使得透射光柵和CCD可以上下左右移動，從而達(dá)到降低瞄準(zhǔn)精度和方便調(diào)節(jié)的目標(biāo)。
　　(3)本文使用一種改良的實驗標(biāo)定系統(tǒng)，在北京同步輻射裝置3WIB束線上，對透射光柵和軟X射線CCD進(jìn)行了精密的實驗標(biāo)定，并對實驗結(jié)果進(jìn)行了理論分析，得到了一些重要的實驗參數(shù)，包括：CCD的量子效率，透射光柵的衍射效率等。
　　(4)將新譜儀安裝在中國工程物理研究院激光聚變中心的“神光Ⅲ”原型實驗