研究目的
设计和建造一台高分辨率软X射线谱仪,用于对温稠密物质和高能量密度等离子体物理进行X射线吸收光谱测量,实现具有高信噪比的单次实验。
研究成果
该光谱仪实现了高分辨率(高达540)和信噪比(10次激发下达到130),证明了其在温密物质时间分辨X射线吸收光谱研究中的可行性,以及在高能量密度等离子体研究中的应用潜力。
研究不足
由于等离子体展宽,分辨率测量值为下限;该光谱仪需在真空条件下运行并精确校准;电荷耦合器件(CCD)的尺寸限制了单次拍摄的全谱覆盖范围,因此宽带测量时需要进行移动。
1:实验设计与方法选择:
该光谱仪采用掠入射环形镜进行聚焦,使用像差校正的VLS凹面光栅实现色散,并配备CCD探测器。其设计适用于250-1240 eV能区的平场工作模式。
2:样品选择与数据来源:
校准使用由150 TW激光系统辐照聚酰亚胺和铋靶产生的激光等离子体,以及XFEL光源。
3:实验设备与材料清单:
包含环形镜、VLS光栅(日立,型号001-0659)、CCD探测器(安道尔科技,型号iKon L-SO)、电动狭缝、滤光片、束流阻挡器及对准激光器。
4:9)、CCD探测器(安道尔科技,型号iKon L-SO)、电动狭缝、滤光片、束流阻挡器及对准激光器。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:组件在真空腔内完成对准;通过移动探测器覆盖不同能区记录光谱;校准过程采用已知发射线拟合色散方程。
5:数据分析方法:
利用最小二乘法拟合色散关系;通过发射线半高宽计算分辨率;基于平均光谱评估信噪比。
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CCD detector
iKon L-SO
Andor Tech
X-ray detector for recording dispersed spectra
-
VLS concave grating
001-0659
Hitachi
Dispersive element for spectral dispersion
-
toroidal mirror
Focusing optic to increase photon flux density
-
slits
Adjustable slits to control spectral resolution
-
filter
Suppress visible lights from the source
-
beam stopper
Block direct path from source to detector
-
zeroth order cutting mirror
Block zeroth order reflection and aid alignment
-
alignment laser
For alignment of optical components
-
off-axis parabola
F#3
Focusing optic for laser pulses in plasma production
-
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