围绕激光惯性约束聚变研究中内爆靶丸的辐射流诊断需求,设计了一种兼顾空间成像功能的三色软X射线谱仪。该谱仪的设计中心能点为210 eV、680 eV和800 eV,能谱分辨率E/ΔE为5~10。采用X射线掠入射光学结构,实现了三个能点的一维聚焦成像,在1 mm视场内空间分辨率优于10 μm。采用X射线周期多层膜,获得了三个能区的能谱响应,多层膜测试结果满足设计要求。以光学设计和多层膜为基础,建立了系统的光线追迹模型,分析了可控的空间位置误差和瞄准误差对系统光谱分辨和空间分辨的影响,为装调方案及瞄准方法设计提供了精度依据。该谱仪与条纹相机结合,可用于我国强激光装置上的等离子体诊断实验。
三色谱仪 X射线多层膜 掠入射成像 等离子体诊断 tri-color spectrometer X-ray multilayers grazing incidence imaging plasma diagnostics
对惯性约束聚变的一种重要诊断方法--Kirkpatrick-Baez型结构显微镜成像方法进行了研究.计算了Kirkpatrick-Baez型结构显微镜的主要像差,并分析得出:造成轴上点像差的主要因素是球差,占像差的94%.基于光线追迹方法模拟出这种结构的成像过程,比较了不同反射镜长随视场变化对物面分辨率的影响,发现为了保证物面的空间分辨率能达到ICF研究要求视场应尽量控制在200 μm以内.最终得出能量在8 keV、视场为200 μm,分辨率小于10 μm的Kirkpatrick-Baez型结构的模型.提出在装调过程中重要公差计算方法,得到数值孔径为0.003 7时,角度装调公差应在-0.087°～0.067°范围内.
掠入射成像系统 X射线 光线追迹 空间分辨率 角度公差
