《一種新型軟X射線帶通方法及套用技術》是依託中國工程物理研究院雷射聚變研究中心，由曹柱榮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：一種新型軟X射線帶通方法及套用技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曹柱榮
- 依託單位：中國工程物理研究院雷射聚變研究中心
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
軟X射線二維時空診斷技術是雷射－X光轉換效率和輻射源空間特性等雷射聚變物理關鍵問題研究的首要工具，目前基於濾片-平面鏡的反射式帶通方式建立的分幅照相技術存在圖像傾斜和反射通道之間回響不一致性等問題，在實驗套用中通用性受到限制。適合二維成像系統的新型X光濾波技術正在成為國際電漿診斷研究前沿和熱點問題之一。本項目利用微通道板X光光學傳輸特性提出了一種透射式軟X射線帶通方法，基於濾片－微通道板可以在軟X射線能段發展一種頻寬300eV左右的透射式帶通技術。微通道板帶通技術緊耦合X射線分幅相機可以建立一種新型軟X射線二維成像器，有望解決反射式帶通結構存在的圖像傾斜和回響不一致性等問題。本項目是電漿診斷和X射線光學的交叉學科，本項目研究結果將有助於推動和促進軟X光的光學分光與成像技術研究，在高分辨診斷和新型X光光學元件研究領域有廣闊的套用前景。
結題摘要
項目提出了一種平面透射方式實現軟X光帶通的方法。建立了MCP的X光傳輸特性模型，並給出方孔結構具有高透射率和易於建模的特點，是帶通元件的最佳選擇。通過學型MCP(方孔版)研製和技術最佳化，表面粗糙度控制到2nm以下，反射率的得到大幅度提升。通過增加材料中的含鉛比例，可以將中高能X光的直穿光出射率抑制到10-5以下。 在北京同步輻射裝置上軟X光束線站建立了MCP帶通的標定實驗技術。在軟X光0.1-1.5keV能段獲得多組MCP的透射譜，配合濾片吸收邊，給出了100eV頻寬的數據結果。帶通效果高於預計的300eV頻寬。 在2012年7月的實驗中建立了MCP標定的角度掃描方法。比較了多種長徑比下，通過角度掃描，可以有效控制MCP的截止邊，通過長徑比變化，也可以控制截止邊，並且可以增大高能串擾問題。由此可以獲得微孔結構的單次反射率，並檢驗模型。 在神光II裝置第九路背光輻照格線，在針孔成像後，採用方孔MCP（入射角度13mrad）進行能點選擇，實驗獲得了清晰的20微米格線圖像。實驗結果表明，不僅可以實現軟X光能帶的窄能帶選擇，而且圖像無像差、空間分辨高、信噪比好。 與國內外相關技術比較說明，這種軟X光帶通技術屬於首創。與常規使用的反射鏡相比，帶通後的出射效率相當，能譜寬度窄，套用方便。透射式帶通既可以通過窄能帶選擇實現輻射流的精密診斷，也可以通過集成成像系統建立時空能一體化的新型高性能X光診斷。並且在雷射慣性約束聚變物理研究、Z箍縮物理、電漿物理、天體物理等研究中，都具有廣泛的套用前景。
