中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
二值化梯形透过率光栅是一种具有离轴衍射级次的二维光栅,其各衍射点光强信息和位置信息的确定对该新型光栅的实际应用具有重要意义。然而,目前尚无相关解析理论对其进行合理的描述。为了解决上述问题,通过二维傅里叶变换方法获得了该光栅各个衍射级次光强分布的解析表达式,并根据二维光栅的结构特征给出了在透射式和反射式情况下该光栅满足的光栅方程。这为该新型光栅的光线追迹计算打下了理论基础。最后,将解析表达式计算结果与采用X-Lab软件标量衍射模块计算的数值模拟结果进行比较,验证解析理论的正确性。
梯形透过率光栅 光栅方程 单级衍射 光线追迹 trapezoidal transmission grating grating equation single-order diffraction ray-tracing 强激光与粒子束
2017, 29(2): 021001
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 上海交通大学 IFSA协同创新中心, 上海 200240
在激光聚变研究中, 存在大量具有陡峭不连续界面特性的靶丸等离子体诊断问题, 需要借助Abel反演方法对结果进行分析。 提出了一种基于基函数展开处理不连续径向分布的Abel反演方法, 采用带约束的Landweber迭代法求得优化结果。利用该算法可以对不连续阶跃分布进行比较准确的反演, 获得阶跃结构特征。在理想情况下, 针对不连续阶跃分布的反演方差好于10-4, 即使在存在一定噪声的情况下也仍然可以获得较好的结果。该方法可用于对激光聚变研究中压缩过程中球壳的背光照相、自发光成像、光谱测量等诊断结果的数据分析。
Abel反演 基函数展开 等离子体诊断 非连续分布 X射线成像 Abel inversion basis set expansion plasmas diagnostic discontinuous distribution X-ray tomography 强激光与粒子束
2016, 28(9): 092002
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
2 四川大学 原子与分子物理研究所， 成都 610065
3 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室， 四川 绵阳 621900
结合普通透射光栅的分光特性和菲涅耳波带片的聚焦特性，提出一种应用于软X射线波段的新型透射式自聚焦光栅。根据菲涅耳衍射理论，对其衍射特性进行理论推导，证明该新型光栅存在一个与光栅平面垂直的焦平面，不同波长的光波聚焦于该焦平面的不同位置。在焦平面上，焦点位置随光子能量的变化是线性的，即能实现光子能量的线性测量。通过解析推导，得到在沿着焦平面和垂直于焦平面两个方向上光斑的展宽模式,发现该新型光栅在沿着焦平面的光斑展宽模式不同于普通光栅。根据基尔霍夫衍射公式，设置实用化参数，对其衍射模式进行了详细的数值模拟研究，并讨论了相应的测谱范围和谱分辨率。
透射光栅 菲涅耳波带片 自聚焦光栅 谱分辨率 transmission grating Fresnel zone plate self-focusing grating spectral resolution 强激光与粒子束
2015, 27(9): 092004
