X射線熒光成像技術(shù)具有局域探測(cè)能力,適合診斷復(fù)雜幾何構(gòu)型流體運(yùn)動(dòng),在實(shí)驗(yàn)室天體物理、慣性約束聚變等高能量密度物理領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。基于神光Ⅲ原型激光裝置,開展了X射線熒光成像的原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用聚4-甲基-1-戊烯泡沫摻雜TiO₂納米顆粒為靜態(tài)客體,以釩等離子體輻射為熒光泵浦源,以平晶譜儀為分光和成像設(shè)備,成功獲得了鈦原子K殼層熒光的一維空間分辨強(qiáng)度輪廓�；跓晒猱a(chǎn)生和平晶成像原理,對(duì)熒光信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行了定量估算,結(jié)果表明,模擬和實(shí)測(cè)熒光強(qiáng)度輪廓符合較好。該工作可為X射線熒光成像技術(shù)在復(fù)雜幾何構(gòu)型流體實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用提供參考。

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【部分圖文】：

圖3 平晶成像示意圖

式中：m為衍射級(jí)次；λ為X射線波長(zhǎng)；d為晶面間距；θB為X射線衍射角。只考慮高效率的一級(jí)衍射，則θB和λ一一對(duì)應(yīng)，表1給出了未離化鈦原子K殼層熒光線的一級(jí)衍射角大小。如圖3所示，摻鈦泡沫不同位置出射的特定波長(zhǎng)熒光線，被平晶以相同角度衍射后平行入射到記錄介質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)該波長(zhǎng)熒光線....

圖1 未離化鈦原子的光電吸收截面、總反應(yīng)截面和釩等離子體的輻射能譜

除光電效應(yīng)外，X射線和原子的反應(yīng)類型還包括彈性散射（瑞利散射）、非彈性散射（康普頓散射）和電子對(duì)效應(yīng)等，但在鈦原子的K殼層電離閾能附近，光電效應(yīng)占主導(dǎo)。如圖1所示，未離化鈦原子的光電吸收[16]和總反應(yīng)截面[16]曲線幾乎完全重合。此外，圖1還給出了釩等離子體的輻射能譜，其主要成....

圖2 實(shí)驗(yàn)用靶示意圖

實(shí)驗(yàn)用靶采取對(duì)稱性設(shè)計(jì)且在靶室內(nèi)豎直放置，如圖2所示。靶支撐結(jié)構(gòu)為100μm厚的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）圓柱管，內(nèi)直徑為1mm。管內(nèi)填充三層泡沫圓柱，且自下而上依次為PMP泡沫、摻鈦泡沫和PMP泡沫。其中，PMP泡沫柱的高度為0.5mm，質(zhì)量密度為224.9mg/cm3；摻....

圖4 平晶成像的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（a）成像板上的原始數(shù)據(jù)；（b）熒光信號(hào)和噪聲的一維強(qiáng)度輪廓；（c）對(duì)比Kα、Kβ的絕對(duì)強(qiáng)度輪廓

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，采用BAS5000型掃描儀讀取成像板上數(shù)據(jù)，并根據(jù)轉(zhuǎn)換公式[21]將像素計(jì)數(shù)單位由灰度值轉(zhuǎn)換為光致發(fā)光強(qiáng)度（PSL）。圖4(a）給出了成像板上的原始數(shù)據(jù)，橫軸x為能譜色散方向，縱軸y為非色散方向，Kα、Kβ貢獻(xiàn)的兩個(gè)摻鈦泡沫像沿x軸方向分布。對(duì)圖4(a）中心區(qū)域數(shù)據(jù)沿....

本文編號(hào)：4033895