同步辐射软X射线束线单色器

在同步辐射装置上，需要建立大量光束线，满足不同实验的要求，束线单色器就是光束线的核心。随着光栅理论和束线光学研究的不断深入，束线单色器得到不断发展，本文只就广泛应用于同步辐射装置中的几种软X波段掠入射束线单色器进行介绍，并结合当前工作，介绍两种正在研制的掠入射软X射线束线单色器。     

一种新型软X 射线气溶胶荷电器的开发与评测 #br#

现有荷电器对 1∼3 nm 气溶胶的通过效率和荷电效率都较低。研发了一种新型软 X 射线气溶胶双极荷电器, 通过结构设计的改进极大地提高了 3 nm 以下气溶胶的通过效率, 同时该荷电器对不同粒径气溶胶的本征荷电效率仍 与现有荷电器相近。实验室评测结果表明: 在 1 L·min−1 流量下, 新型荷电器对 3 nm 以下不同粒径气溶胶的通过效率 与 TSI 3088 软 X 射线荷电器相比可提高 175%∼300%; 在 2.5 L·min−1 流量下, 可提高 115%∼173%。同时, 新型荷电器 对 10∼40 nm 及 3 nm 以下气溶胶的本征荷电效率与目前广泛使用的 Fuchs 稳态理论近似公式计算得出的荷电效率及 其他类似荷电器的实测荷电效率基本吻合。相对于现有的商业荷电器, 该新型荷电器对 3 nm 以下气溶胶有着更高的 表观荷电效率, 具有潜在的应用价值。     

软X射线自由电子激光单色器优化方法

软X射线自由电子激光(FEL)光栅单色器的设计是个多目标优化任务,涉及到能量分辨能力、脉冲展宽、光斑投影大小、物距、像距、光栅线密度、光栅变线距等众多参数,优化起来十分复杂。本文提出了光栅单色器的统一优化方法模型,该模型把多目标优化任务转化为单目标(光栅焦点常数C_ff)优化任务。基于该模型,本文对比了三种软X射线FEL光栅单色器设计方案,并直观地对单色器能量分辨能力、脉冲展宽和光斑在光栅上投影大小进行评估。此外对这三种光栅单色器的设计方案进行了详细的计算,并绘制出了“C_ff-波长-优化参数”三元图。通过“C_ff-波长-优化参数”三元图,能够清晰地得到光栅单色器的能量分辨能力、脉冲展宽和光斑投影大小随着C_ff变化而变化的趋势。本项工作为光栅单色器的设计和优化提供指导作用。     

用于软X射线辐射的玻璃毛细管聚焦器的特性

理论和实验研究和用于传输和洽谈辐射区尺寸不大的软Ｘ射线辐射的玻璃毛细管聚焦器的特性。毛细管弯曲角度固定时，计算了０．６＜λ＜５．１ｎｍ波段内不同化 学成分的聚焦器的透过率。     

软X射线多层膜反射镜界面粗糙度的一种估算方法

介绍了D.G.Sterns的散射方法,用它来描述单个非理想粗糙界面的散射,它适用于软X射线短波段区域.将这种方法应用到多层膜结构,并采用D.G.Sterns方法的数学模型来描述软X射线短波段区域(1～10 nm)多层膜界面粗糙度.在这个理论的框架下,对我们所研制的波长为4.77 nm的Co/C多层膜反射镜界面粗糙度进行分析,估算出该多层镜界面间均方根粗糙度为0.7 nm.粗糙度估算结果与小角X射线衍射的测定结果相一致.(PE13)     

一种基于石墨烯电场效应的软X射线探测器简

针对脉冲星导航对软X射线探测的实际要求,研究分析了一种基于石墨烯电场效应的软X射线探测器的性能.通过理论计算,并利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,给出了探测器时间分辨率和能量分辨率的估值公式.在5.9 keV软X射线入射硅吸收层的情况下,时间分辨率的理论值可达7.2ns,能量分辨率的理论值约为90 eV(1.5％).结果表明,该探测器能够初步满足脉冲星软X射线的探测需求.     

类锂硅离子的软X射线放大

本文描述了最近进行的复合泵浦类锂硅离子软X射线激光增益实验结果。利用1m消像散掠入射光栅谱仪拍摄了平面硅靶线聚焦激光等离子体在5～12nm波长范围里的光谱。利用线聚焦激光等离子体轴向和非轴向光谱的时间积分强度比求得Si~(11+)5f-3d(8.89nm)和5d-3p(8.73nm)跃迁的增益系数分别为1.4和0.9cm~(-1);用轴向强度随线聚焦激光等离子体长度的变化得到离靶面300μm处的增益系数分别为1.5和1.4cm~(-1)。     

软X射线掠入射光学散射特性的研究

介绍了短波段掠入射表面散射线性模型,并且根据这个理论,分析计算了不同的波长和掠射角对软X射线掠入射光学散射特性的影响。随着波长的减小、掠射角的加大,软X射线掠入射光学散射现象越来越严重。     

用于ICF实验的轴对称掠入射软X射线显微镜中的光学系统

简单叙述了几种可用于ICF实验研究的掠入射软X射线显微镜的主镜结构 ,详细介绍了WolterⅠ型轴对称掠入射软X射线显微镜的成像原理、系统的主镜参数以及系统中用到的观察瞄准系统的光学方案。     

类钠锗离子软X射线光谱的理论计算

本文将原子结构的HFR方法与关于能量参数的最小二乘优化方法相结合,详细计算了类钠锗离子1s~22S~22p~6nl组态(n=3～6,l=0～5)电偶极跃迁的软x射线光谱(波长<30nm)。本文的波长计算值在误差范围内与实验十分符合,振子强度与Wiese等人的结果一致。     

基于二甘醇的气溶胶粒径谱仪在测量3 nm 以下颗粒物时的性能比较

近年来, 基于二甘醇的气溶胶粒径谱仪被广泛用于 3 nm 以下气溶胶颗粒物的粒径谱测量, 探究比较这些仪器 的性能对于粒径谱的准确测量有着重要的意义。对基于二甘醇的扫描电迁移率粒径谱仪 (DEG-SMPS) 和颗粒物粒径 放大器 (PSM) 进行了比较研究。在实验室标定过程中, 为让 PSM 获得更可靠的数据, 建议尽可能将标定范围设定至 大于 4 nm, 以减少 3 nm 以上的颗粒物在数据反演过程中的影响, 还可以增加 PSM 数据反演的粒径范围。研究表明, PSM 和 DEG-SMPS 在测量小于 3 nm 的颗粒物数浓度时, 结果较为一致。在外场观测的每个新粒子生成天, 这两种仪 器之间的数浓度相关性均很好 (r2 >0.75)。但 PSM 与 DEG-SMPS 总数浓度比值的斜率在 1.4 到 4.5 之间变化, 推测可 能是由于新粒子生成的颗粒物化学组分的不同导致的。此外, 一些不可忽略的不确定因素, 如两台仪器标定检测效 率所产生的不确定度以及 DEG-SMPS 使颗粒物带电时荷电效率的不确定度等, 也可能导致该比对结果的差异。由于 DEG-SMPS 使用静电气溶胶分级器 (DMA) 对颗粒物的粒径进行区分, 而 PSM 是通过改变二甘醇的过饱和度以激活 不同粒径的颗粒物, 进而通过数据反演来对粒径进行区分, 因此 DEG-SMPS 的粒径分辨率比 PSM 要高。但 PSM 在低 颗粒物数浓度的环境中表现更好, 包括一些较弱的新粒子生成天, 这是因为 PSM 不需要使颗粒物带电, 从而避免了 3 nm 以下颗粒物的极低的荷电效率的问题。因此相比于 DEG-SMPS, PSM 不容易受到凝聚核粒子计数器 (CPC) 的计数 误差带来的影响。总的来说, PSM 和 DEG-SMPS 都足以用于测量 3 nm 以下颗粒物的粒径谱分布, 有助于更好地进行 新粒子生成过程的研究, 结果中仍然存在的部分不可忽略的不确定性问题需要在未来的研究中进一步解决。     

SIOFM－5FW软X射线底片与Kodak101－05和Ilford－Q板曝光特性的比较

在相同的曝光和显影条件下，用Ｄ－１９和Ｐｈｅｎｉｓｏｌ两种显影液定性比较了ＳＩＯＦＭ－５ＦＷ底片、Ｋｏｄａｋ１０１－０５和Ｉｌｆｏｒｄ－Ｑ板在１００．０ｎｍ以下的软Ｘ射线和ＸＵＶ波段范围里的曝光特性．比较实验表明，ＳＩＯＰＭ－５ＦＷ底片对波长大于１０．０ｎｍ的辐射的响应介于Ｋｏｄａｋ１０１－０５和ＩＩｆｏｒｄ－Ｑ板之间；对于１０．０ｎｍ以下的短波长区，ＳＩＯＰＭ－５ＦＷ比Ｋｏｄａｋ１０１－０５灵敏，而且有较高的饱和光密度值和动态范围，但存在明显的碳Ｋ吸收边结构。讨论了所用的两种显影液对底片曝光特性的影响。     

45°角入射的13.1nm软X射线多层膜的研制

报道了对４５°入射角高反的１３．１ｎｍ软Ｘ射线多层膜反射镜的研制情况。利用在星光装置中进行的软Ｘ射线激光等离子体实验测量多层膜反射率的方法，获得了２６．２％的实测反射率，该反射率已达到理论反射率的７０％。