采用能量色散X射线荧光光谱（ED-XRF）技术结合考古学常用的陶器操作链研究模式, 对河南汝州煤山遗址出土的陶器遗存开展制作工艺和文化传承关系的综合研究。 煤山遗址位于河南省汝州市（原为临汝县）北刘庄村, 是研究中原地区新石器时代向文明国家转变的代表性遗址, 出土了龙山时代的王湾三期文化（BC2300—BC1900）和具备早期国家形态的二里头文化（BC1750—BC1500）两个重要阶段大量具有典型考古学文化特点的陶器遗存, 可以据此较为深入理解距今4000年前后社会复杂化进程和国家起源等重大问题。 因此, 对该遗址出土陶器的多学科综合研究具有极高的学术价值和文化意义。 对煤山遗址出土具有不同文化类型的陶器样本进行化学组成与物理性能分析, 将分析结果与陶器操作链分析相结合, 进行比对分析。 针对煤山遗址陶器遗存, 谱学分析结果显示, 不同时期考古学文化在制陶原料的选择上差异不大, 具有同源性, 暗示虽然文化类型不同, 但其对粘土的认识和选择具有高度一致性。 陶器操作链分析结果显示, 虽然新石器时代的王湾三期文化年代较早, 但其陶器制作工艺却较晚期的二里头文化更先进, 体现了中原地区文化演进过程中既连续又摇摆的发展特点。 陶器操作链分析可以反映文化内容的特征性和继承性, 在使用谱学分析排除了原料与烧制影响后, 对其所提取的信息具有更强的说服力和可比性。 综合研究表明, 将谱学分析和陶器操作链分析相结合, 开展多学科对比和综合研究, 可以更好的排除干扰, 获取更为扎实且客观的认识, 并为考古学文化演进研究提供重要的科学依据。

椭圆弯晶谱仪具有测谱宽度大, 能谱分辨力高等特点, 并在"神光II"激光惯性约束聚变实验研究中得到了很好的应用。利用X射线衍射仪铜(Cu)靶 X射线管作为X射线线光源, 选取合适厚度滤片, 抑制Cu-Kβ 线及韧致辐射, 测量了Cu-K α能点处二氧化硅石英椭圆弯晶的积分衍射效率和摆动曲线半高全宽, 并开展了针对上述两个重要参数随晶体弯曲曲率半径改变的测试验证, 预估了能谱分辨力。结果表明, 椭圆弯晶的积分衍射效率和摆动曲线半高全宽对晶体弯曲半径改变敏感, 通过提高晶体弯曲度可增强晶体"镶嵌"效果。该结果可为下一步优化设计多用途性椭圆弯晶谱仪, 以及完善X射线光谱定量化测量提供了数据支撑。

提出了一种对内爆靶丸X射线轫致谱重建的方法。该方法的目的是通过重建内爆靶丸的轫致辐射谱, 得到内爆靶丸有价值的信息。这种方法将轫致谱能段分为五个部分, 假设每个部分的平均能量强度相等, 用一种包含了五个不同滤片组的多能段针孔相机对同一个内爆靶丸进行成像, 并且用IP板进行接收。五组不同的像可以给出五个不同的线形方程组, 这样就可以还原出轫致辐射谱。使用该方法还原了在神光Ⅲ原型装置上内爆靶丸的轫致辐射谱, 并据此给出了内爆热斑的温度, 所得的结果与用示踪元素特征谱线给出的温度符合得较好, 证实该方法和结果是可靠的。

This paper explores the parameter measurement in laser produced plasma by X-ray line profile spectrscopy. The experiment was conducted on the SG-II laser facility. A 0.35 μm laser beam was focused on a solid chlorine (Cl) target in a vacuum chamber to produce a laser chlorine plasma and the high resolution X-ray elliptical bent crystal spectrograph was used to obtain the X-ray fine structure energy spectrum of the chlorine plasma radiation. The line integrated intensity ratio between H-like Cl (1s-3p) (Lyman-) and He-like Cl (1s2-1s3p) (He-) transitions was used for calculation of the electron temperature. By assuming optically thin, the Lyman-stark broadened profile was utilized to measure the electron density. Obtained experimental results show that the volume averaged electron temperature of Te is about 450 eV and the electron density of Ne is approximately 7.5×1022 cm-3. In addition, the line Full Width at Half Maximum (FWHM) was analyzed. The uncertainty in Ne due to uncertainties in the temperature and the assumed background level was also simply discussed and it is estimated to be within 25%. As a result, the experimental spectroscopic method may become a reference for diagnosing future higher-compression implosions.

开展了利用X射线特征谱轮廓诊断激光等离子体状态参数的研究。在"神光II"激光装置上, 将 0.35 μm频谱激光束聚焦于真空室内固体氯(Cl)元素靶上产生激光氯等离子体, 利用高分辨X射线椭圆弯晶谱仪获取高能谱分辨激光氯等离子体辐射的X射线精细结构能谱。用类氢(1s-3p)和类氦(1s2-1s3p)氯离子能级跃迁光谱线的光强度比率计算了激光等离子体的电子温度; 然后在假定光性为薄的情况下, 利用X射线谱线Lyman-线形轮廓的Stark效应所产生的谱线展宽测量了等离子体的电子密度。实验获得的激光等离子体日冕区内体平均电子温度约为450 eV, 电子密度约为7.5×1022 cm-3。文中还简单分析了能谱线的半高全宽度(FWHM)值以及诊断过程引入的诊断误差, 初步预估诊断误差可控制在25%以内。该项工作为X射线特征谱轮廓法进一步应用于激光聚变靶丸压缩度精度测量等工作提供了参考。

粒子激发X射线谱仪(APXS)是我国嫦娥三号卫星月球巡视器的有效载荷之一, 其主要目的是对月面土壤和岩石完成就位探测和离线分析, 距离感知功能是保障APXS有效探测的一项重要功能。 本文首先简要介绍了APXS系统, 分析了距离感知功能的特殊要求和约束, 然后提出了一种利用响应曲线拐点的新型红外距离感知方法。 通过理论推导证明了本方法的算法可行性, 并且设计试验验证了本方法。 理论分析表明, 尽管该方法对工作温度和月面反射率不敏感, 但是强烈的太阳红外辐射环境可能引起光敏器件饱和。 解决措施是适当降低器件增益并避免太阳光直射。

粒子激发X射线谱仪(APXS)是中国探月工程二期嫦娥三号月球巡视器的有效载荷之一。 简要介绍APXS的工作原理、 组成部分, 以及它在月面的工作环境, 通过模拟及实验研究了月面热环境对APXS的影响, 结果显示, APXS将工作在显著的变温过程中。 相对恒温过程, APXS在变温过程中的能量分辨率明显变差。 为了消除该温度效应的影响, 提出了一种基于皮尔逊卡方检验(Pearson’s chi-squared test)的修正方法, 能够有效提高变温过程中的能量分辨率。 通过温度循环试验中变温阶段的数据对该方法进行了测试, 结果表明, 该方法具有很好的修正效果和较高的可靠性。

采用近常压下等离子体增强化学气相沉积的方法制备得到多孔氧化硅薄膜, 并在沉积区域加载偏压对薄膜形貌和性质进行调制。扫描电镜显示偏压条件下沉积的薄膜更加蓬松多孔, 常温下阴极射线谱表明: 增大偏压的占空比, CL谱中发光峰的位置并不改变, 但谱线强度增大。发光峰的位置说明薄膜中的主要成分是Si-O-Si基团, 且该种基团以非桥键的形式存在, 薄膜中还存在少量的Si-H键, 这与红外光谱测试结果一致。X射线衍射结果表明薄膜中的SiO2是非晶态的。

在神光Ⅱ强激光装置上, 用条纹晶体谱仪对埋点于黑腔靶内壁上的双示踪Ti和Cr材料的激光等离子体高离化态离子发射的X射线谱线进行实验测量, 获得超高时间分辨的X射线细致结构谱线。用碰撞辐射模型计算了非局域热动平衡的等离子体布居数, 组态平均速率系数由一级微扰理论计算, 电子波函数由Hartree-Fock Slater自洽场方法计算, 给出了Ti和Cr激光等离子体在电子密度为1019～1022 cm-3范围内的He-α线强比与电子温度的关系曲线。采用等电子X射线谱线法, 获得了黑腔靶激光等离子体冕区的电子温度随激光脉冲加热从低温到高温、然后缓慢下降的演化过程, 其峰值达到2.05 keV。

The current and potential applications of reststrahlen bands in optical surfaces and components are reviewed. This type of interval with metallic-like high reflectance has been used for monochromatization in infrared and when wavelength-selective low emittance is needed for frost prevention or infrared signature reduction. Associated features, including a narrow reflectance minimum for a wide range of angles of incidence, are potentially useful.