1 山西大同大学 物理与电子科学学院，山西 大同 037009
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400030
为了评估惯性约束聚变实验中激光辐射驱动的对称性和均匀性，分析靶丸的运动过程，设计一种新型诊断单色X射线的弯曲晶体布喇格成像系统，该系统核心部件由色散元件球面弯曲晶体和探测装置组成.利用光线追踪软件对该成像系统进行模拟验证，并搭建了晶体布喇格成像系统进行X射线背光成像测试实验.实验获得了清晰的Cr靶单色X射线背光二维网格信息，石英球面晶体布喇格成像系统空间分辨率为83 μm，表明该成像系统可以用于等离子体X射线的背光成像诊断.
球面弯曲晶体 布喇格成像 X射线成像 空间分辨率 背光成像诊断 Spherically bent crystal Bragg spectrometer Backlighting imaging Spatial resolution Backlighting imaging diagnosis
1 山西大同大学 物理与电子科学学院, 山西 大同 037009
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400030
为了诊断激光装置聚爆靶辐射等离子体内部的分布及运动过程, 搭建了基于球面弯曲晶体的能谱成像系统。该系统的核心元件为弯曲半径为200 mm的石英球面弯曲晶体(1011), 利用晶体的晶格结构进行反射, 利用弯曲表面实现聚焦。在中国工程物理研究院神光Ⅲ原型激光装置上利用该能谱成像系统首次进行X射线能谱成像实验。IP成像板得到了清晰的高Z元素Au等离子体X射线能谱。能谱信息分析显示, 石英球面弯曲晶体得到的能谱分辨率约为1 380, 与能谱分辨模型理论值的误差为3.9%。该结果表明石英球面弯曲晶体具有很好能谱分辨能力。
光谱学 球面弯曲晶体 X射线成像 能谱分辨 spectroscopy spherically bent crystal X-ray imaging spectral resolution
1 山西大同大学 物理与电子科学学院, 山西 大同 037009
2 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆400030
为了实现对惯性约束聚变的诊断, 获取聚爆过程中高温等离子体X射线能谱信息和内爆靶丸的二维空间分辨信息, 利用晶体的布拉格衍射特性设计制作了球面晶体分析器, 晶体弯曲半径为125 mm。为了验证球面晶体的空间分辨能力, 搭建了背光成像平台进行了背光成像实验, 石英球面晶体为衍射核心元件, 接收装置IP板得到了Cu靶的二维空间分辨信息, 基于石英球面晶体的成像平台得到的空间分辨率约为100 μm。
X射线光学 球面弯曲晶体 背光成像 空间分辨率 X-ray optics spherically bent crystal backlighting imaging spatial resolution
1 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室， 重庆 400030
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
基于晶体布拉格衍射理论，搭建了X射线背光成像系统，核心色散元件为α石英球面弯曲晶体。在中国工程物理研究院流体物体研究所“阳”加速器上进行了单色X射线背光成像实验，背光源为箍缩负载Al丝阵聚爆产生的激光等离子体X射线，成像物体为厚度100 μm的不锈钢网格阵列，接收装置得到Al丝阵聚爆的等离子体X射线2维分辨的空间单色成像，其空间分辨力为75 μm。目前实验中采用Al膜作为滤片，对Al的类He跃迁辐射线系都有吸收，得到的背光成像信噪比较小。
球面弯曲晶体 布拉格衍射 X射线诊断 空间分辨力 spherically bent crystals Bragg diffraction Xray diagnosis spatial resolution
1 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400030
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
基于X射线布喇格衍射理论，研制了球面弯曲晶体分析器，用于研究和诊断惯性约束聚变的聚爆靶等离子体的形状、分布及稳定性。分析器的核心器件是石英球面弯晶，弯曲晶体半径为143.3 mm。首次利用石英球面弯曲晶体进行了单色X射线背光成像实验。采用接收面积为40 mm×30 mm的磷屏成像板作为接收装置，得到了清晰的铬靶单色X射线二维背光聚焦成像。对所得实验弧矢方向区域谱线的分析显示，石英球面弯曲晶体得到的X射线背光成像的空间分辨率约为83.3 μm。实验结果表明该球面弯曲晶体适合于X射线的背光诊断研究。
光谱学 球面弯曲晶体 X射线成像 空间分辨率 spectroscopy spherically bent crystal X-ray imaging spatial resolution
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室， 重庆 400030
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
为了诊断惯性约束聚变的聚爆靶的尺寸、形状、分布和均匀性等情况，利用X射线布拉格衍射理论，搭建了基于球面弯曲晶体的X射线背光成像系统。其核心元件是α-石英球面弯晶，α-石英晶体性质稳定，结构完整，反射率和分辨率高。弯曲晶体尺寸为65 mm×20 mm，弯曲半径为143.3 mm。利用该背光成像系统进行了单色X射线背光成像实验。成像物体为3×3阵列的正方形不锈钢网格，利用接收装置磷屏成像板，得到清晰的Cr Kα X射线背光源二维空间分辨，在9.6 mm×28.7 mm的视场范围内，其像的空间分辨率大约为83.3 μm。实验结果表明α-石英球面弯曲晶体适合于X射线的背光诊断研究。
光谱学 等离子体诊断学 球面弯曲晶体 X射线成像 空间分辨率
