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《重庆大学》 2003年
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基于620~6200—eV能区X射线探测的双通道椭圆弯晶谱仪的研究

姚实颖  
【摘要】: 惯性约束核聚变(ICF)中,激光等离子体发射的X射线谱中包含着十分丰富的信息,是研究等离子体形成、发展并进行状态诊断的有力工具之一,具有非常重要的意义。本文阐述了利用X射线谱进行激光等离子体诊断和国家863军口主题研制用于探测0.2~2nm波长范围的X射线谱的双通道椭圆弯晶谱仪的重大意义。本论文主要利用X射线受晶体衍射的基本理论,对整个双通道椭圆弯晶谱仪的结构设计进行研究。该谱仪具有以下几个特点: ① 属于聚焦型弯晶谱仪。它的基本原理是从椭圆的一个焦点射出的光线经椭圆面反射必会聚于另一焦点上。椭圆柱面的前焦线上是射线源,晶体固定在一个椭圆基底上,其表面构成一椭圆柱面,X射线经晶体衍射后会聚于后焦线上。后焦线处置一狭缝,通过狭缝的射线投射到探测面上被记录下来; ② 分辨率高; ③ 双通道同时完成X射线衍射的时间分辨和空间分辨; ④ 操作灵活,方便装卸。 本论文首先讨论了X射线受晶体衍射的基本理论以及晶体谱仪在X射线探测中的应用,利用聚焦型弯晶谱仪在进行X射线探测中应用的突出优点,加以改进,采用椭圆弯晶结构,大大提高了谱仪的分辨率。 接下来,本文根据经典光谱仪器的基本理论,着重讨论了双通道椭圆弯晶谱仪的基本原理,及其基本组成和基本特性,并从X射线波长在探测圆上的弥散度、光度参数与探测角之间的关系、狭缝宽度等方面对谱仪的精度和分辨率的影响作了一定的分析,并提出了解决问题的办法。 最后,论文从双通道椭圆弯晶谱仪的总体设计、光学系统(包括色散系统、成像系统、接收记录系统)的设计和典型机械结构的设计等方面对整个谱仪的结构设计都加以了分析和讨论,并给出了整个谱仪的总体装配图和瞄准对中方案。特别设计的双通道光路系统,满足了同时获得X射线衍射的时间分辨和空间分辨的信息,大大地节约了获得和研究激光等离子体中X射线特征的时间和成本。 目前,该谱仪的设计及加工制造都已完成,将于2003年6月在上海"神光II号"靶室进行打靶实验,获取激光等离子体X射线的实验数据,并进行数据分析,获得实验结果,其主要用于与核物理相关的基础性课题的研究
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH878.1

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