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基于纳秒高功率激光辐照高原子序数靶材产生的等离子体M壳层X射线辐射,利用椭圆柱面晶体谱仪进行薄膜单晶Si样品的K边X射线吸收近边结构谱(XANES)静态实验研究;通过详细介绍实验方案,分析椭圆柱面晶体谱仪的原理,得到谱仪的位置-能量色散关系,并对Au、Lu、Yb、Dy、Ta、Co这6种靶材产生的等离子体X射线光谱进行比较。结果表明:通过比较这6种靶材产生的等离子体X射线光谱后发现,在Si的K边(1839eV)附近,Lu、Yb、Dy靶材的激光等离子体M壳层辐射相对其他几种靶材具有较高的光谱亮度,对应的XANES的信噪比较好;实验获得的XANES与FEFF9.0软件计算结果基本符合,验证了单发获得的静态实验数据是可靠的。 相似文献
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对椭圆型聚焦晶体谱仪配X射线CCD相机的X射线谱测量系统进行了优化设计.优化设计后的椭圆型聚焦晶体谱仪系统的工作距离981.56 mm和摄谱范围0.133~0.756nm,并具有很好的谱分辨本领(λ/Δλ≥1000)和信噪比.新设计的椭圆型聚焦晶体谱仪首次在"神光Ⅱ"X光激光靶室上成功地获得了激光等离子体谱线信息并辨认和归类了一些离子的谱线,同时还给出了实验测定的谱仪能量分辨率.其中一些离子谱线诸如类离子共振线、伴线、互组合线和Ly-α线谱可为下一步诊断激光等离子体的电子温度和离子密度的空间分布轮廓打下了坚实基础. 相似文献
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喷气箍缩等离子体X射线椭圆弯晶谱仪研究 总被引:2,自引:1,他引:1
为了测量喷气箍缩等离子体X射线的空间分辨光谱,利用椭圆聚焦原理,研制了一种椭圆晶体谱仪.分别利用Si(111)、Mica(002)椭圆晶体作色散元件,离心率均为0.948 0,布喇格角为30~67.5°,光谱信号采用半径为50 mm的半圆形胶片接收,从等离子体源经晶体到胶片的光路长为1 430 mm.在“阳”加速器装置上进行摄谱验证实验,成功获取了氩喷气等离子体X射线的光谱.测量光谱波长与理论值相符,其中Si弯晶获得的光谱分辨率(λ/Δλ=200~300)低于Mica弯晶获得的光谱分辨率(λ/Δλ=500~700).实验结果表明,该谱仪适合于喷气箍缩等离子体X射线的光谱学研究. 相似文献
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喷气箍缩等离子体X射线椭圆弯晶谱仪研究 总被引:1,自引:1,他引:0
为了测量喷气箍缩等离子体X射线的空间分辨光谱,利用椭圆聚焦原理,研制了一种椭圆晶体谱仪.分别利用Si(111)、Mica(002)椭圆晶体作色散元件,离心率均为0.9480,布喇格角为30~67.5°,光谱信号采用半径为50mm的半圆形胶片接收,从等离子体源经晶体到胶片的光路长为1430mm.在“阳”加速器装置上进行摄谱验证实验,成功获取了氩喷气等离子体X射线的光谱.测量光谱波长与理论值相符,其中Si弯晶获得的光谱分辨率(λ/△λ=200~300)低于Mica弯晶获得的光谱分辨率(λ/△λ=500~700).实验结果表明,该谱仪适合于喷气箍缩等离子体X射线的光谱学研究. 相似文献
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利用自聚焦原理,研制了一种新型的球面弯晶谱仪。晶体分析器采用云母材料,其弯曲半径为380 mm,布拉格角为51°。利用成像板接收光谱信号,其有效面积为30 mm×80 mm,从等离子体源经晶体到成像板的光程长为980 mm。物理实验在中国工程物理研究院激光聚变研究中心20 J激光装置上进行,入射激光能量为6.78 J,成像板获得了铝激光等离子体X射线的光谱空间分辨信号。球面云母弯晶谱仪的光谱分辨率达到1 000~1 500,在相同环境放置的PET平晶的光谱分辨率为50~100。结果表明:球面弯晶具有较高的光谱分辨率和信噪比,适合于激光等离子体X射线的光谱学研究。 相似文献
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为了研究等离子体各向异性及确定高温等离子体中电子束的存在,研制了X射线极化晶体谱仪,探讨了极化光谱学的理论,推演了X射线极化度的计算方法.谱仪能够在两个相互垂直的方向分别对X射线进行探测,垂直方向晶体分析器使用云母球面晶体,水平方向为PET平面晶体,摄谱元件采用成像板.在激光聚变研究中心2×10 J激光装置上进行了摄谱实验.实验结果表明,PET晶体分光效果理想,获得了铝的类He共振线(w)、磁四级M2跃迁x线、互组合跃迁y线以及禁戒谱线z线,适合于研究X射线极化光谱学;云母晶体得到铝的类He共振线,其伴线光谱不明显.分析了谱仪垂直方向信号微弱的原因,提出了改进极化晶体谱仪的方案. 相似文献
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用极化晶体谱仪探测X射线极化度 总被引:1,自引:1,他引:0
为了研究等离子体各向异性及确定高温等离子体中电子束的存在,研制了X射线极化晶体谱仪,探讨了极化光谱学的理论,推演了X射线极化度的计算方法.谱仪能够在两个相互垂直的方向分别对X射线进行探测,垂直方向晶体分析器使用云母球面晶体,水平方向为PET平面晶体,摄谱元件采用成像板.在激光聚变研究中心2×10 J激光装置上进行了摄谱实验.实验结果表明,PET晶体分光效果理想,获得了铝的类He共振线(w)、磁四级M2跃迁x线、互组合跃迁y线以及禁戒谱线z线,适合于研究X射线极化光谱学;云母晶体得到铝的类He共振线,其伴线光谱不明显.分析了谱仪垂直方向信号微弱的原因,提出了改进极化晶体谱仪的方案. 相似文献
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针对波长为0.3~0.5 nm的喷气箍缩等离子体X射线诊断,研制了一种适用的高空间分辨的晶体谱仪。色散元件采用云母(002)凸面晶体,布拉格角为37°,信号采用X射线胶片进行接收,有效接收面积为30 mm×80 mm。物理实验在“阳”加速器装置上进行,胶片获得了氩喷气K,L壳层光谱信号,其光谱范围较宽,为0.31~0.40 nm。经解谱发现,类氦谱线有明显的基底,用最小二乘法拟合包络曲线去噪处理后,得到类氦谱线光谱分辨力为200~300。实验结果表明,该谱仪获得的X射线测量值与理论值相符,适合喷气箍缩等离子体X射线光谱的诊断。 相似文献
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Spatial resolution of X-ray emission from laser-produced plasmas is obtained by placing a 500 μm wire between the plasma and a slitless crystal spectrometer. The sizes of emitting regions of various spectral lines, as well as electron temperature and density spatial profiles are deduced for an Al plasma. 相似文献
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A new high spectral resolution crystal spectrometer is designed to measure very low emissive X-ray spectra of laser-produced plasma in 0.5-0.9 nm range. A large open aperture (30 ×20 (mm)) mica (002) spherically bent crystal with curvature radius R = 380 mm is used as dispersive and focusing element. The imaging plate is employed to obtain high spectral resolution with effective area of 30 × 80 (mm). The long designed path of the X-ray spectrometer beam is 980 mm from the source to the detector via the crystal. Experiment is carried out at a 20-J laser facility. X-ray spectra in an absolute intensity scale is obtained from Al laserproduced plasmas created by laser energy of 6.78 J. Samples of spectra obtained with spectral resolution of up to E/△E - 1500 are presented. The results clearly show that the device is good to diagnose laser high-density plasmas. 相似文献
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线状等离子体测量中的晶体谱仪及其在X射线激光实验中的应用 总被引:1,自引:1,他引:0
本文讨论了两种适用于X射线激光实验的聚焦型弯晶谱仪和针孔晶体谱仪。给出了弯晶谱仪的设计参数,以及针孔晶体谱仪在实验中摄得的线状Mg和CaF2等离子体空间分辨谱;分析了晶体谱仪在X射线激光实验中的应用。 相似文献
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X-ray spectra taken with good quality flat crystals can yield spatial resolution of small plasma sources at the expense of spectral resolution. 40 μm spatial resolution of a laser-produced aluminum plasma was obtained using lines of wavelength ~6 Å. 相似文献
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为了准确诊断激光等离子体的电子密度,提出了一种基于极化光谱的类氦共振线与互组合线相对强度比诊断电子密度的方法.该法考虑了激光等离子体发射的X射线存在极化的特性,用极化光谱理论对测量的类氦共振线和互组合线光谱相对强度比进行精密校正,再推导等离子体的电子密度.在2×10 J激光装置上进行了实验,使用极化PET(002)晶体谱仪测量了Al类氦离子光谱,利用光谱的极化特性推出Al等离子体的电子密度约为1.5×1020 cm-3.结果表明极化X光谱推导等离子体电子密度方法适合激光高温高密等离子体诊断. 相似文献
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An updated design of a band-tunable flat crystal spectrometer is presented. The new configuration contributes to a broad spectral coverage with greater resolving power, a strong rejection of hard X-ray backgrounds, and decreased sensitivity to source broadening for an extended source. To verify the performance of the spectrometer, spectral lines were measured using a potassium acid phthalate crystal for highly ionized species of aluminum or silicon, and the results were compared by measuring H- and He-like Al and Si lines by rotating the crystal to selected Bragg angles, at the Shenguang II laser facility. The observed energy-coverage range is consistent with the theoretical predictions, as well as with the measured spectral resolution of ~300. 相似文献
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A. Ya. Lopatin V. I. Luchin N. N. Salashchenko N. I. Chkhalo A. P. Shevelko O. F. Yakushev 《Technical Physics》2010,55(7):1018-1023
We investigate the spectral characteristics of new focusing multilayer structures used as dispersive elements in a high-transmission X-ray spectrometer with cylindrical geometry (Hamos scheme): W/B4C structures in a wavelength range of λ = 8.0?9.5 Å and Cr/Sc structures in a range of λ = 30?40 Å (the range is not accessible for natural crystals). The results of demonstration experiments on laser-produced plasma spectra recording are considered. It is shown that the luminosity of a Hamos spectrometer with multilayer dispersive elements is an order of magnitude higher than the luminosity of grazing-incidence grating spectrographs with a comparable spectral resolution. 相似文献