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对数螺旋型劳厄弯晶的X射线单色成像应用

中国激光 2013年第6期40卷 293-297页

作者：毋玉芬肖沙里鲁建钱家渝刘利锋黄显宾重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 中国工程物理研究院流体物理研究中心四川绵阳621900

利用劳厄晶体研究了X射线的单色衍射性质,研究了对数螺旋型劳厄弯晶在等离子体X射线单色成像中的应用。根据光线追迹原理及对数螺旋线的表面方程,研究了对数螺旋型劳厄弯晶的单色成像原理,分析了单色衍射像不受透射白光X射线影响的准则... 详细信息

利用劳厄晶体研究了X射线的单色衍射性质,研究了对数螺旋型劳厄弯晶在等离子体X射线单色成像中的应用。根据光线追迹原理及对数螺旋线的表面方程,研究了对数螺旋型劳厄弯晶的单色成像原理,分析了单色衍射像不受透射白光X射线影响的准则,以及子午、弧矢放大倍数和单色成像视场等性能参数。研制了石英晶体(1010)对数螺旋劳厄弯晶分析器,以铜靶X射线源作为背光源,对网丝直径为50μm的金属网格进行了单色背光成像实验。实验结果表明,当背光源尺寸为110μm时,对数螺旋型劳厄弯晶的空间分辨力约为11.9μm,分析器在子午和弧矢方向的视场分别达到22.3557mm和8.2602mm。

关键词：光谱学劳厄弯晶对数螺旋 X射线单色成像等离子体

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喷气负载研制及其Z箍缩等离子体实验研究

喷气负载研制及其Z箍缩等离子体实验研究

作者：黄显宾四川大学

学位级别：硕士

利用Z箍缩等离子体辐射产生的软X射线驱动靶丸内爆压缩氘氚燃料是实现惯性约束聚变（ICF）的一种重要途径,目前它已经成为世界上的一个研究热点。本论文重点对软X射线和等离子体诊断技术及其辐射特性进行了研究。主要工作包括两个部分:... 详细信息

利用Z箍缩等离子体辐射产生的软X射线驱动靶丸内爆压缩氘氚燃料是实现惯性约束聚变（ICF）的一种重要途径,目前它已经成为世界上的一个研究热点。本论文重点对软X射线和等离子体诊断技术及其辐射特性进行了研究。主要工作包括两个部分:（1）研制了一套Z箍缩喷气负载系统,并进行了性能测试实验及数值模拟;（2）采用X光纳秒分幅相机、X光功率谱仪、PIN二极管阵列、X光积分针孔相机、变相管扫描相机、X射线多通道谱仪、激光差分剪切干涉仪等诊断技术在“阳”加速器上开展了喷气Z箍缩实验,测量了等离子体辐射产生软X射线能量、功率,等离子体运动过程图像。这两部分研究工作属国家自然科学基金资助课题（10035030）内容之一。通过论文研究工作,得到了如下结论: （1）研制的Z箍缩喷气负载系统实验结果表明:系统运行稳定、重复性好。利用流场程序对喷气负载质量线密度和气流位形进行了模拟表明:喷气负载线质量密度约13μg/cm,气流位形与Z箍缩实验中获得的早期等离子体图像吻合。（2）在喷气Z箍缩实验中,获得了能量约500J/cm、功率大于12GW,半高宽约20ns的软X射线脉冲和内爆等离子体各阶段运动发展过程的X光图像。研究表明:初始气体的空间分布极大的影响喷气Z箍缩过程。喷气负载初始击穿不均匀,导致初期负载电流主要从等离子体壳层中几个主要的通道非均匀的通过;气流“喇叭”状

关键词：喷气负载 Z箍缩等离子体磁流体不稳定性 X射线

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五通道Z箍缩等离子体K壳层线谱成像

强激光与粒子束 2013年第7期25卷 1719-1722页

作者：阳庆国周少彤毋玉芬黄显宾肖沙里中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

采用5个针孔配接5块对数螺线晶体单色器方案,研制了一台五通道靶室内置式X射线单色成像器,并利用该成像器在阳加速器上成功获取了铝丝阵负载Z箍缩内爆等离子体的K壳层自辐射五通道单色线谱图像。该成像器结构紧凑,安装调节简便精准,能... 详细信息

采用5个针孔配接5块对数螺线晶体单色器方案,研制了一台五通道靶室内置式X射线单色成像器,并利用该成像器在阳加速器上成功获取了铝丝阵负载Z箍缩内爆等离子体的K壳层自辐射五通道单色线谱图像。该成像器结构紧凑,安装调节简便精准,能谱分辨力高(小于1.3eV),能够清楚分辨Al的类氦主共振线(1 598.4eV)和互组合线(1 588.3eV),以及类氢主共振线(1729eV)及其伴线(1 727.7eV)光谱图像。由于阳加速器驱动能力有限,这些图像均由若干的离散热斑组成,并且大都集中在柱状等离子体轴线上,说明这些热斑附近的电子温度和密度较周围要高;类氦主共振线较类氢主共振线图像强度高、热斑区域大,反映了Z箍缩等离子体温度不够高,原子被激发到类氢离子的数量远少于类氦离子。

关键词： Z箍缩 X射线等离子体线谱成像对数螺线晶体

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金丝Z箍缩等离子体X射线椭圆弯晶谱仪研究

中国激光 2010年第3期37卷 685-688页

作者：王洪建肖沙里施军黄显宾蔡红春徐道连重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 重庆工商大学重庆市发展信息管理工程技术研究中心重庆400067 中国工程物理研究院流体物理研究中心四川绵阳621900

为了测量波长在0.2~2 nm范围内的金丝内爆X射线的空间分辨光谱,利用椭圆自聚焦原理,研制了一种椭圆晶体谱仪。季戊四醇（PET）（002）椭圆弯晶作为色散分析元件,其离心率为0.9480,焦距为1348 mm,布拉格角范围为30°~67.5°。设计了半径... 详细信息

为了测量波长在0.2~2 nm范围内的金丝内爆X射线的空间分辨光谱,利用椭圆自聚焦原理,研制了一种椭圆晶体谱仪。季戊四醇（PET）（002）椭圆弯晶作为色散分析元件,其离心率为0.9480,焦距为1348 mm,布拉格角范围为30°~67.5°。设计了半径为50 mm的半圆型胶片暗盒,内装X光胶片接收光谱信号。在＂阳＂加速器装置上先沿X射线水平方向进行摄谱实验,然后将谱仪沿X射线轴旋转90°,再进行金丝内爆实验。两次实测金丝内爆等离子体X射线的跃迁光谱相符,谱线分辨率（λ/Δλ）达300~600。实验结果表明该谱仪适合金丝内爆等离子体X射线的光谱学研究。

关键词：光谱学等离子体光谱学椭圆弯晶谱仪丝阵Z箍缩 X射线诊断

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双通道共轴聚焦型X射线晶体光谱仪

光学学报 2012年第4期32卷 286-291页

作者：阳庆国李泽仁陈光华黄显宾蔡红春李晶肖沙里中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

研制了一种用于Z箍缩等离子体X射线光谱诊断的双通道共轴聚焦型晶体光谱仪。谱仪采用均匀色散(即线色散率为常数)和球面云母晶体作为两个通道的X射线色散元件,位于中轴线上的双胶片盒作为探测器,在大致相同的光谱范围内同时获取Z箍缩等... 详细信息

研制了一种用于Z箍缩等离子体X射线光谱诊断的双通道共轴聚焦型晶体光谱仪。谱仪采用均匀色散(即线色散率为常数)和球面云母晶体作为两个通道的X射线色散元件,位于中轴线上的双胶片盒作为探测器,在大致相同的光谱范围内同时获取Z箍缩等离子体的时间积分光谱。在中国工程物理研究院"阳"加速器上开展了Z箍缩内爆摄谱实验,两通道分别获得了Z箍缩铝丝阵等离子体的类氢和类氦光谱谱线。实验结果表明:均匀色散通道光谱分布遵循均匀色散条件,实验得到的线色散率和设计值吻合很好,最大相对误差仅为3.48%,和球面晶体通道相比,它能更容易、更准确识别和处理光谱,在识别和分析陌生复杂光谱成分时具有优势。

关键词： Z箍缩等离子体均匀色散晶体光谱仪

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Z箍缩等离子体均匀色散晶体光谱成像

强激光与粒子束 2012年第2期24卷 357-360页

作者：鲁建阳庆国肖沙里黄显宾蔡红春重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

为了诊断Z箍缩等离子体X射线相关信息,利用自聚焦和均匀色散原理,研制了一种新型的均匀色散弯晶谱仪。晶体分析器采用α-石英(1010),布拉格角为43.4°～72.7°,利用有效面积为10mm×50mm的X射线胶片接收光谱信号,实验在中国工程物理研... 详细信息

为了诊断Z箍缩等离子体X射线相关信息,利用自聚焦和均匀色散原理,研制了一种新型的均匀色散弯晶谱仪。晶体分析器采用α-石英(1010),布拉格角为43.4°～72.7°,利用有效面积为10mm×50mm的X射线胶片接收光谱信号,实验在中国工程物理研究院阳加速器装置上进行,摄谱元件获得了Z箍缩铝丝阵等离子体的类H及类He谱线。实验结果表明:谱线分布遵循均匀色散条件,所研制均匀色散弯晶谱仪线色散率为-116.198mm/nm,与理论值-120mm/nm的相对误差为3.168%,能够用于Z箍缩等离子体X射线的光谱学研究。

关键词： Z箍缩等离子体弯晶谱仪均匀色散晶体分析器 X射线诊断

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两幅差分干涉诊断铝丝阵Z箍缩等离子体

强激光与粒子束 2013年第9期25卷 2287-2291页

作者：陈光华郭江建黄显宾刘俊张朝辉王贵林周少彤阳庆国中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

研制了两幅激光差分干涉诊断系统,可在一次实验中获得两幅间隔3～12ns的高分辨干涉图像。该系统采用分光延时装置产生两束有一定夹角和时间间隔的探测激光脉冲,采用特殊的偏轴4f传像系统在同一块CCD的不同区域产生两幅干涉图像。应用该... 详细信息

研制了两幅激光差分干涉诊断系统,可在一次实验中获得两幅间隔3～12ns的高分辨干涉图像。该系统采用分光延时装置产生两束有一定夹角和时间间隔的探测激光脉冲,采用特殊的偏轴4f传像系统在同一块CCD的不同区域产生两幅干涉图像。应用该系统开展了铝丝阵Z箍缩激光干涉诊断实验,获得了丝膨胀和消融、晕等离子体产生和发展、以及先驱等离子体产生和发展等Z箍缩演化过程的实验图像,并给出了Z箍缩早期阶段的等离子体电子密度分布。

关键词：丝阵Z箍缩等离子体诊断差分干涉剪切干涉电子密度

“聚龙一号”装置不同光子能段X射线积分成像系统研制

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强激光与粒子束 2015年第11期27卷 91-94页

作者：周少彤徐强黄显宾欧阳凯杨亮韩文辉中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

成功研制了用于"聚龙一号"装置上Z箍缩实验中等离子体图像诊断的三通道不同光子能段的X射线积分成像系统。该系统主要由针孔阵列调节组件、X射线真空飞行管道、X射线分光器件及成像板组成,各通道的光谱响应分别为277eV,小于700eV和大于8... 详细信息

成功研制了用于"聚龙一号"装置上Z箍缩实验中等离子体图像诊断的三通道不同光子能段的X射线积分成像系统。该系统主要由针孔阵列调节组件、X射线真空飞行管道、X射线分光器件及成像板组成,各通道的光谱响应分别为277eV,小于700eV和大于800eV,其对应的成像针孔直径为100,100和50μm,成像放大倍率2倍,成像空间分辨率均优于0.2mm。在"聚龙一号"装置上完成了该成像系统的性能考核,获取了不同光子能段的等离子体时间积分图像。结果表明,该成像系统满足"聚龙一号"装置上Z箍缩实验的诊断需求,在提升了单台相机光谱响应范围的同时提高了低能段图像的空间分辨率。

关键词：针孔积分相机多层镜平面反射镜 Z箍缩聚龙一号

应用于Z箍缩等离子体X光产额测量的闪烁体功率计

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强激光与粒子束 2010年第4期22卷 880-882页

作者：张思群黄显宾李晶但加坤李军杨礼兵崔明启赵屹东中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900 中国科学院高能物理研究所同步辐射实验室北京100039

介绍了在"阳"加速器上使用的闪烁体功率计结构和测量参数,讨论了功率计在北京同步辐射装置上的标定实验,分析了标定结果及由此结果可能给最后实验结果带来的误差,并探讨了修正该误差可行的办法,利用Dante谱仪测得的能谱对功率计测试结... 详细信息

介绍了在"阳"加速器上使用的闪烁体功率计结构和测量参数,讨论了功率计在北京同步辐射装置上的标定实验,分析了标定结果及由此结果可能给最后实验结果带来的误差,并探讨了修正该误差可行的办法,利用Dante谱仪测得的能谱对功率计测试结果进行修正。修正后,两套设备之间的测试结果差异由原来的30%以上降至15%以内。最后给出了利用软X光闪烁体功率计进行喷气Z箍缩等离子体辐射测量的结果,得到"阳"加速器上喷气Z箍缩负载产生的软X光辐射峰值功率为几十GW,能量产额数百J。

关键词： Z箍缩等离子体 X射线闪烁体功率计