宽光谱在线弯晶谱仪研制

杨国洪; 韦敏习; 张文海; 侯立飞; 车兴森; 刘慎业

doi:10.3788/IRLA201746.0820001

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宽光谱在线弯晶谱仪研制

杨国洪, 韦敏习, 张文海, 侯立飞, 车兴森, 刘慎业

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杨国洪, 韦敏习, 张文海, 侯立飞, 车兴森, 刘慎业. 宽光谱在线弯晶谱仪研制[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(8): 820001-0820001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0820001

引用本文:

杨国洪, 韦敏习, 张文海, 侯立飞, 车兴森, 刘慎业. 宽光谱在线弯晶谱仪研制[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(8): 820001-0820001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0820001

Yang Guohong, Wei Minxi, Zhang Wenhai, Hou Lifei, Che Xingsen, Liu Shenye. Fabrication of on-line wide energy range convex crystal spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(8): 820001-0820001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0820001

Citation:

Yang Guohong, Wei Minxi, Zhang Wenhai, Hou Lifei, Che Xingsen, Liu Shenye. Fabrication of on-line wide energy range convex crystal spectrometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(8): 820001-0820001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0820001

宽光谱在线弯晶谱仪研制

doi: 10.3788/IRLA201746.0820001

1.
中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳 621909

基金项目:

国家自然科学基金（11304292，11404303）

详细信息

作者简介:
杨国洪(1966-),男,研究员,主要从事X射线光谱学及其应用方面的研究。Email:yangg_h@sina.com

通讯作者: 韦敏习(1980-),男,副研究员,主要从事X射线诊断技术方面的研究。Email:wmx17@sina.com

中图分类号: O536;O434.1

Fabrication of on-line wide energy range convex crystal spectrometer

1.
Research Center of Laser Fusion,China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621909,China

摘要: 研制了高精度在线准直、超宽光谱范围和高能谱分辨的在线凸圆柱面弯晶谱仪。使用耦合针状CsI（Tl）闪烁体的大面阵CMOS相机对X射线光谱进行在线测量，用QTZ（1010）（2d=0.851 2 nm）X射线晶体的能谱测量范围是1.84~7.38 keV，能谱分辨880@2.375 keV，动态范围 1 000。在神光-Ⅲ主机高功率激光装置上，对钛激光等离子体发射的X射线谱进行实验测量，获得了优质的光谱图像；对钛离子X射线精细结构光谱进行了辨识，与理论计算和其他实验结果吻合。该谱仪用于神光-Ⅲ主机通用诊断搭载平台，具有抗瞬发超强电磁脉冲干扰能力，工作稳定。
- 弯晶谱仪 /
- 在线测量 /
- 电磁脉冲 /
- 钛激光等离子体
Abstract: The convex crystal spectrometer, consists of a convex crystal and CMOS camera which assembles CsI(Tl) scintillation, has been designed and fabricated to record X-ray spectra in the energy range of 1.84-7.38 keV by QTZ(1010) (2d=0.851 2 nm) X-ray crystal at one shot. The spectral resolving power was 880 at 2.375 keV, dynamic range of at least 1 000. This spectrometer has characteristics of online aiming, high resolving power,and wide energy range and less noise counts. At Shenguang-Ⅲ laser facilities, soft X-ray spectroscopy from Titanium laser-produced plasmas was obtained by the spectrometer, main lines of Titanium ions have been identified in the excellent agreement with theoretical calculation and other experiment results. On the DIM of Shenguang-Ⅲ laser facilities, the spectrometer can work stably and adapts to the over loading electron magnet pulse environment.
- convex crystal spectrometer /
- on-line measurement /
- electron magnet pulse /
- Titanium laser-produced plasmas

[1]	Primout M. Characterization of a hybrid target multi-keV X-ray source by a multiparameter statistical analysis of titanium K-shell emission[J]. High Energy Density Physics, 2016, 18(1):55-66.
[2]	Regan S P. Applied plasma spectroscopy:laser-fusion experiments[J]. High Energy Density Physics, 2009, 5(4):234-243.
[3]	Hauer A A, Delamater N D, Koenig Z M. High-resolution X-ray spectroscopic diagnostics of laser-heated and ICF plasmas[J]. Laser and Particle Beams,1991, 9(1):3-48.
[4]	Donaldson T P, Hutcheon R J, Key M H, et al. Soft X-ray spectroscopy of laser-produced plasmas with a convex mica crystal spectrometer[J]. Journal of Physics B Atomic and Molecular Physics, 1976, 9(10):1645-1655.
[5]	Baronova E. Three-channel X-ray crystal spectrometer for diagnosing high energy[J]. Review of Scientific Instruments,2006, 77(10):103104.
[6]	Seely J. Hard X-ray spectrometers for the national ignition facility[J]. Review of Scientific Instruments, 2001, 72(6):2562-2565.
[7]	Chen Shengbiao. Design and application of two-channel convex reflection curved crystal spectrometer[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2008, 20(4):612-615. (in Chinese)
[8]	Wang Hongjian. Convex crystal spectrometer for Z-pinch plasma X-ray diagnosis[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23(2):403-406. (in Chinese)
[9]	Szabo C I. Mitigation of fluorescence and scattering in reflection convex-crystal X-ray spectrometers[J]. Radiation Physics and Chemistry, 2006, 75(11):1824-1829.
[10]	Gersten M. Sources size line broadening in convex curved crystal X-ray spectrographs[J]. J Appl Phys, 1982, 53(3):1297-1302.
[11]	Liao Hua. Experimental study on an X-ray CsI (Tl) converting screen with large format and high spatial resolution[J]. Journal of Shenzhen University Science and Eningeering, 2014, 31(2):174-178. (in Chinese)
[12]	Wang Wei. A Method for shenguang Ⅲ diagnostic instrument manipulator high pricision automatic aiming[J]. Acta Photonica Sinica, 2014, 43(6):0612002. (in Chinese)

[1]	张楚蕙, 陆健, 张宏超, 高楼, 谢知健. 双脉冲激光诱导铝等离子体的双波长干涉诊断 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210892-1-20210892-7. doi: 10.3788/IRLA20210892
[2]	赵骥, 杜晓琳, 聂秀丽, 焦美, 李燕, 张亮亮, 张存林. 飞秒等离子体间非线性作用对超高频电磁波影响的研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20210108-1-20210108-7. doi: 10.3788/IRLA20210108
[3]	王道档, 相超, 朱其幸, 孔明, 许新科. 用于在线检测的紧凑型多测量模式干涉仪 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190472-1-20190472-7. doi: 10.3788/IRLA20190472
[4]	董超, 孙中浩, 张亚春, 何湘, 倪晓武, 骆晓森. 激光等离子体丝阵列对10 GHz微波传输特性的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1006001-1006001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1006001
[5]	赵骥, 赵晓凡, 张亮亮, 张存林. 飞秒激光的等离子体吸收太赫兹特性研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1025001-1025001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1025001
[6]	王金梅, 颜海英, 郑培超, 薛淑文. 激光诱导土壤等离子体光谱辐射实验参数优化 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206011-1206011(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1206011
[7]	柯常军, 吴天昊, 孔心怡, 钟艳红, 吴谨. 采用小孔等离子体开关实现TE CO₂激光窄脉冲整形 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206007-1206007(4). doi: 10.3788/IRLA201847.1206007
[8]	李文洁, 赵读亮, 林颖, 梁勖, 方晓东. 高灵敏紫外激光脉冲能量在线检测系统设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1222002-1222002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1222002
[9]	郑直, 聂万胜, 张政, 李金龙, 周思引. 脉冲等离子体对超燃凹腔燃料喷流的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 239005-0239005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239005
[10]	李晓晖, 于欣. 激光等离子体点火在航空航天动力系统的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136001-1136001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1136001
[11]	马欲飞, 何应, 于欣, 陈德应, 孙锐. 用于激光诱导等离子体点火技术的激光源研究进展 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136003-1136003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1136003
[12]	常浩, 金星, 林正国. 真空环境下脉冲激光烧蚀等离子体羽流特性分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206014-1206014(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1206014
[13]	朱南南, 张骏. 表面粗糙度激光散射检测的多波长光纤传感器 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0522003
[14]	高崇信, 易涛, 王传珂, 刘慎业, 李廷帅. 用于强激光靶耦合诊断的脉冲天线 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606007-0606007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0606007
[15]	陈金忠, 王敬, 李旭, 滕枫. 样品温度对激光诱导等离子体辐射强度的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3223-3228.
[16]	郑妍, 孙玉锋, 邢砾云, 代广斌, 常天英, 夏良平, 王敏, 郎金鹏, 崔洪亮. 基于表面等离子体共振原理的小型化实时在线海上溢油监测系统 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3446-3453.
[17]	石振华, 林冠宇, 王淑荣, 于磊, 曹佃生. 基于激光散射理论的微小颗粒测量的数值分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2189-2194.
[18]	陈世和, 陆继东, 董璇, 潘凤萍, 张曦, 姚顺春, 李军. 不同激光参数下煤粉颗粒流等离子体特性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 113-118.
[19]	卢志刚, 战仁军, 王晓宇. 激光等离子体声信号特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2844-2848.
[20]	张景超, 闫玺, 朱艳英, 李潮洋, 李贺光, 胡学良. 激光双路对称透射法在线测量平板玻璃厚度 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2812-2816.

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宽光谱在线弯晶谱仪研制

doi: 10.3788/IRLA201746.0820001

1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳 621909

作者简介:
杨国洪(1966-),男,研究员,主要从事X射线光谱学及其应用方面的研究。Email:yangg_h@sina.com

通讯作者: 韦敏习(1980-),男,副研究员,主要从事X射线诊断技术方面的研究。Email:wmx17@sina.com

收稿日期: 2016-12-10
修回日期: 2017-01-20
刊出日期: 2017-08-25

基金项目:

国家自然科学基金（11304292，11404303）

中图分类号: O536;O434.1

关键词:

摘要: 研制了高精度在线准直、超宽光谱范围和高能谱分辨的在线凸圆柱面弯晶谱仪。使用耦合针状CsI（Tl）闪烁体的大面阵CMOS相机对X射线光谱进行在线测量，用QTZ（1010）（2d=0.851 2 nm）X射线晶体的能谱测量范围是1.84~7.38 keV，能谱分辨880@2.375 keV，动态范围 1 000。在神光-Ⅲ主机高功率激光装置上，对钛激光等离子体发射的X射线谱进行实验测量，获得了优质的光谱图像；对钛离子X射线精细结构光谱进行了辨识，与理论计算和其他实验结果吻合。该谱仪用于神光-Ⅲ主机通用诊断搭载平台，具有抗瞬发超强电磁脉冲干扰能力，工作稳定。