摘要：为了测量激光聚变产生的0.2～0.37 nm范围内的等离子体X射线,设计了一种基于空间和时间分辨的聚焦型弯晶谱仪.将在700℃时弯曲后的LiF(2d＝0.403 nm)晶体作为色散元件,布喇格衍射角的变化范围为30～67.5°,弯晶粘贴在离心率和焦距分别为0.9586和1350 mm的椭圆形不锈钢基底上.利用弯晶谱仪配X光CCD相机在星光Ⅱ激光(0.35 μm,60～80J,700 ps)装置上摄取了钛平面靶发射的X射线光谱,实验结果表明它的光谱分辨率能达到0.001 nm.

摘要：研制了激光等离子体极化光谱仪,用于诊断波长为0.2～20nm的激光等离子体X射线的极化度并推断等离子体内部的各向异性状态。设计的谱仪在电子束垂直入射面内正交布置的色散元件均为PET晶体,两通道均用成像板接收光谱信号,其有效面积为30mm×80mm,从光源经晶体到成像板的光程分别为980mm和310mm。在中国工程物理研究院激光聚变研究中心20J激光器上进行固体靶实验,获得了Al离子类氦谱线,经过对类氦共振线和互组合线校正,推算出两谱线的极化度分别为0.123 3和0.148 1。结果表明,激光等离子体内部存在弱各向异性,该谱仪适用于激光等离子体极化光谱的诊断。

摘要：为了评估惯性约束聚变实验中激光辐射驱动的对称性和均匀性,分析靶丸的运动过程,设计一种新型诊断单色X射线的弯曲晶体布喇格成像系统,该系统核心部件由色散元件球面弯曲晶体和探测装置组成.利用光线追踪软件对该成像系统进行模拟验证,并搭建了晶体布喇格成像系统进行X射线背光成像测试实验.实验获得了清晰的Cr靶单色X射线背光二维网格信息,石英球面晶体布喇格成像系统空间分辨率为83μm,表明该成像系统可以用于等离子体X射线的背光成像诊断.

摘要：为了诊断0.2～2 nm的激光等离子体X射线,研制了一种新型的基于时间分辨和空间分辨的聚焦型椭圆弯晶谱仪,采用两个完全相同且对称分布的通道可以同时获得谱线的空间和时间分辨率.给出了弯晶谱仪的设计参数,采用了新颖的瞄准对中技术,并对光源偏离椭圆轴线造成的误差进行了分析.在'神光Ⅱ'靶室上进行打靶实验对该谱仪进行标定,利用X射线CCD相机成功地获取了谱线的图像,实验结果表明实测谱线波长与理论值吻合.

摘要：为了对诊断目标进行瞬态辐射成像,提出了研制X射线聚焦成像系统,主要器件为一各向同性的X射线点光源及超环面弯曲晶体成像器。X射线照射至被成像物体后再投射到超环面晶体,经该凹面晶体聚焦后在X射线探测器表面成像。讨论了超环面晶体在布拉格几何结构中的聚焦成像特性,提出利用X射线源进行二维优化成像的适用条件。利用模拟软件对网格物体进行仿真成像,研究像距及光源尺寸对成像空间分辨力的影响,并据此确定了实验参量。设计的超环面弯晶采用云母材料,子午面曲率半径为290 mm,弧矢面曲率半径为190 mm。利用该系统进行了X射线背光成像实验,实验结果表明:系统的成像空间分辨力最高可达到34μm,能够满足聚爆辐射成像的要求;在光源尺寸较大时像距变化对成像效果有明显影响。

摘要：为了在聚爆装置上对目标靶进行光谱分析及成像诊断,设计了超环面晶体X射线成像系统。从理论上分析了Johann型弯曲晶体结构的成像像差,利用模拟软件对基于布拉格结构的弯晶系统进行仿真成像,研究布拉格角与成像空间分辨力的关系。采用Oxford射线管、X射线检测器及云母超环面晶体对金属网格进行了X射线背光成像实验,实验获得了网格的X射线图像及铜的Kα射线光谱,结果表明超环面晶体能够进行微米级的高分辩成像,也可用于检测X射线光谱。

摘要：设计了测试能量范围为0.6～6 keV的椭圆弯晶谱仪。此谱仪利用椭圆自聚焦原理,晶体分析器采用氟化锂材料,椭圆焦距为1 350 mm,离心率为0.958 6,布拉格角范围为30～65°。在神光Ⅱ靶室进行了实验,入射激光波长为0.35μm,激光功率约为1.6×1014W/cm2,与厚度为100μm的钛平面靶法线夹角约为45°。实验结果证实,弯曲的氟化锂晶体具有极佳探测效果,弯晶分析器对波长为0.2～0.35 nm的X射线的分辨率可达500～1 000,同时具有等光程而便于空间分辨测量的优点,在同样距离条件下比平晶分析器高一个数量级的收光效率,故适合于激光等离子体X射线的光谱学研究。

摘要：为了实现对惯性约束聚变的诊断,获取聚爆过程中高温等离子体X射线能谱信息和内爆靶丸的二维空间分辨信息,利用晶体的布拉格衍射特性设计制作了球面晶体分析器,晶体弯曲半径为125mm。为了验证球面晶体的空间分辨能力,搭建了背光成像平台进行了背光成像实验,石英球面晶体为衍射核心元件,接收装置IP板得到了Cu靶的二维空间分辨信息,基于石英球面晶体的成像平台得到的空间分辨率约为100μm。

摘要：设计了可用于X射线成像用的聚焦型超环面晶体谱仪,讨论了基于布拉格几何结构的超环面及球面弯曲晶体聚焦特性,给出了基于超环面晶体X射线2维单能成像的光源、晶体及探测器的最佳位置,在中国工程物理研究院激光聚变研究中心进行了X射线背光成像实验。利用超环面弯曲晶体作为成像器件,其弧矢及子午平面的曲率半径分别为290mm及190mm,该曲面晶体具有极高的聚光效率。实验中利用X射线成像板获取了Cr的Kα射线辐射形成的金属栅格2维图像。实验结果表明,研制的超环面晶体能够用于X射线单能成像;分析图像的光谱信息可知,在弧矢方向的空间分辨力约为100μm,实验结论符合预期目标。

摘要：研制了一种新型的诊断0.2～2nm的激光等离子体X射线的聚焦型椭圆弯晶谱仪,根据椭圆光学自聚焦原理给出了弯晶谱仪的结构设计方案,创造性的提出了利用激光测距仪完成瞄准和测距两个功能的瞄准对中关键技术。通过在上海"神光Ⅱ"靶室上的装调及打靶实验,利用X-CCD成功的获取了谱线的图像,数据分析的结果证明实测谱线波长与理论值吻合。