X光针孔成像是惯性约束聚变(ICF)研究中重要的诊断方法, 对其点扩散函数的计算可用于图像重建和系统空间分辨的判断。对菲涅耳衍射公式进行了化简, 分析了X光能点、针孔尺寸及放大倍率对针孔点扩散函数的影响。实验在保证成像能获得足够高信噪比的条件下, 通过模拟获得在最佳空间分辨时所要的针孔大小、放大倍率和X光能点等参数。在流体力学不稳定性的静态样品定标实验中, 通过模拟获得了针孔的调制传递函数(MTF), 结合实验测量的结果反推获得分幅相机本身的MTF值。同时采用测刀边函数的方法获得了分幅相机本身的刀边函数, 进而得到相机在各空间频率下的MTF值。两种方法得到的分幅相机MTF值一致, 验证了通过菲涅耳衍射模拟Ｘ光针孔成像的可行性。

在神光Ⅲ原型激光装置上开展了Al材料在高压(大于10 GPa)、高应变率(106~108s-1)的情况下材料强度特性实验方法研究。实验采用“有机材料-真空间隙-样品”的靶构型(气库靶)对Al样品进行准等熵压缩,从而使Al样品的温度保持在熔点以下,材料仍具有强度特性。为了测量Al样品的RT不稳定性扰动增长,实验采用Ti作面背光材料,通过X光针孔成像获得样品的面向背光照相图像,获得了不同时刻RT不稳定性的增长因子,实验中采用连续相位板(CPP)对激光源进行了优化,提高了背光源和驱动源的均匀性。结果表明在现有高功率激光装置上可进行中Z材料的RT不稳定性增长测量,验证了通过RT不稳定性增长测量来研究高压高应变率条件下材料强度的可行性。

采用Daubechies小波分析,对神光Ⅱ装置上流体力学不稳定性实验中样品扰动幅度和X光强度之间定标关系的数据进行了处理，获得了比较理想的去噪效果，并由此得到了平面调制靶波长及材料线性吸收系数等细节信息。该定标关系对准确测量瑞利泰勒不稳定性的增长至关重要。作为对比,利用Wiener滤波方法对数据进行了处理，结果显示在处理这类信号时,Daubechies小波滤波在去除噪声和保留信号细节特征方面明显优于Wiener滤波。

在流体力学不稳定性实验中,实际X光强度分布经过成像系统后会发生改变。要准确得到实际的光强分布,必须对系统的调制传递函数进行精确地测量。通过对刀口图像分析得到了系统的线扩散函数,再对其进行傅里叶变换得到调制传递函数,最后通过维纳滤波和约束最小二乘方滤波两种方法对图像进行了重建,得到比较清晰的边界情况和图像轮廓。

通过几何光学的方法为双锥孔中子半影成像过程建立了解析计算模型,得到了成像过程中中子吸收路径长度的解析表达式,导出了普适的成像传递函数解析表达式.利用模型数值模拟分析了锥孔加工中的椭圆度误差造成的图像畸变;得到了不同椭圆度偏差下系统传递函数的变化,及其对圆形物成像重建的影响.结果表明,小于0.01的椭圆度偏差对成像重建带来的影响可以忽略.与传统的Monte-Carlo方法相比,解析建模方法在速度上有较大的优势,且能够方便地推广到其他编码成像系统中.

The problem of the intense femtosecond pulse with elliptical transverse distribution propagating in air is reduced to an analogous problem of a particle moving in a two-dimensional potential well using variational method. Different types of initial conditions are considered to provide direct physical insight of how the self-focusing and defocusing mechanisms can lead to long distance propagation and refocusing phenomenon. The difference between elliptical and circular transverse distribution beams is compared and discussed. The results are coincident with direct numerical simulations.