【摘要】：慣性約束聚變使用高能激光或激光產(chǎn)生的X射線壓縮靶丸。在激光燒蝕與壓縮靶丸過程中可能出現(xiàn)流體力學(xué)不穩(wěn)定性,這是制約聚變過程成功與否的關(guān)鍵。為診斷靶丸的流體力學(xué)不穩(wěn)定性,常采用X射線背光照相的方法對(duì)靶丸進(jìn)行診斷。由于X射線的穿透能力極強(qiáng),幾乎所有的用于可見光領(lǐng)域光學(xué)器件制造的材料都不能用來制造X射線光學(xué)器件。菲涅耳波帶(FZP)板能夠應(yīng)用于X射線成像。但是由于其高階衍射以及一級(jí)衍射效率過低的原因,制約著其廣泛的使用。本文針對(duì)FZP的X射線成像做了研究,主要包括以下兩方面內(nèi)容。第一部分主要針對(duì)FZP衍射效率過低的缺點(diǎn),在前人工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合之前相移臺(tái)階型波帶板的設(shè)計(jì)思路和制作波帶板的新技術(shù),提出了一種新型高效率衍射波帶板。這種波帶板的核心思想是在同一厚度下使用不同的金屬材料來使波帶板的透過率函數(shù)逼近理想透鏡的透過率函數(shù)。首先對(duì)這種波帶板進(jìn)行了數(shù)學(xué)上的分析,結(jié)果顯示其衍射效率達(dá)到68.39%左右。之后自編Matlab程序?qū)@種波帶板進(jìn)行了 X射線成像研究,并將結(jié)果與振幅型FZP的結(jié)果對(duì)比,并研究了它在入射光為非單色光時(shí)的聚焦特性。第二部分主要是關(guān)于FZP對(duì)大尺度源成像規(guī)律的研究。為了配合可見光波段的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,我們?cè)诳梢姽忸I(lǐng)域使用相同的理論模擬了 FZP對(duì)大尺度源的成像結(jié)果,主要是關(guān)于擴(kuò)展源尺寸以及光源光譜帶寬對(duì)FZP成像分辨率與對(duì)比度的影響。結(jié)果表明,對(duì)于一定尺寸的擴(kuò)展源成像,對(duì)于遠(yuǎn)離光軸部分,隨著離軸程度增加,像分辨率基本不受影響,但是對(duì)比度會(huì)提高。改變擴(kuò)展源尺寸觀察視場(chǎng)中央成像情況,發(fā)現(xiàn)隨著擴(kuò)展源尺寸增加,分辨率基本不變,對(duì)比度呈下降趨勢(shì)。當(dāng)入射光具有一定帶寬時(shí),隨著帶寬增加,視場(chǎng)中央分辨率與對(duì)比度同時(shí)下降。 【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TL632.1

【圖文】：

邋）逡逑圖１．４針孔成像示意圖逡逑ＫＢ鏡由兩塊相互垂直的球面鏡組成，子午面（圖１中ｘｚ面）和弧矢面（圖１逡逑中的面）成像滿足公式：逡逑ｌ／ｕ邋＋邋ｌ／（ｖ－＼－ｄ）邋＝邋２／邋Ｒｓｉｎ０］邐（２．４）逡逑ｌ／（ｗ邋＋邋＾）邋＋邋ｌ／ｖ邋＝邋２／７？ｓｉｎ＾２邐（２．５）逡逑ＫＢ鏡能夠消除像散，但是球差依然存在，且為決定系統(tǒng)分辨率的主要因素。球逡逑差由以下公式給出：逡逑（２．６）逡逑２Ｒ邐Ｋ邋Ｊ逡逑ＫＢ鏡雖然消除了像散等因素的影響，但是并沒有消除視場(chǎng)傾斜，慧差，球差等逡逑影響，且表面加工精度直接影響成像性質(zhì)，因此其空間分辨能力以及視場(chǎng)也受到逡逑很強(qiáng)的限制。逡逑４逡逑

其中３／加表示沿外法線方向的偏導(dǎo)數(shù)。此方程就是格林定理。逡逑格林定理是標(biāo)量衍射理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，下面由這個(gè)方程導(dǎo)出基爾霍夫積分定逡逑理。如圖２．１所示，為了表達(dá)出Ｐ0點(diǎn)的復(fù)振幅，希望用封閉曲面５１上的復(fù)振幅表逡逑示出來。應(yīng)用格林定理，選�。校稂c(diǎn)向外發(fā)散的球面波作為輔助函數(shù)，于是在任逡逑意一點(diǎn)上，對(duì)輔助函數(shù)，，有：逡逑Ｇ（Ｐｉ）＾ＭＪＫ）邐（２１１）逡逑為了能夠滿足格林函數(shù)的使用條件，即輔助函數(shù)Ｇ在封閉曲面上和內(nèi)部一階二階逡逑偏導(dǎo)數(shù)均存在，必須排除輔助函數(shù)在點(diǎn)處的不連續(xù)性，選取半徑為ｅ的球面逡逑Ｓ將Ｐ0點(diǎn)包圍住即可。于是有在目標(biāo)體積ｒ內(nèi)，復(fù)擾動(dòng)Ｇ是一個(gè)向外發(fā)逡逑散的球面波，它滿足亥姆霍茲方程：逡逑（Ｖ２邋＋邋ｆｃ２）Ｇ邋＝邋０邐（２．１２）逡逑將方程（２．９）和（２．１２）代入格林定理的左邊得到：逡逑ＪＪＪ（邋ＷＧ邋－邋ＧＶ２［／）辦＝－邋ＧｆＴＪｔ２）辦＝０邐（２．１３）逡逑Ｖ邐Ｖ＇逡逑于是，原格林定理可以簡(jiǎn)化為：逡逑g邐（２．１４）逡逑注意到對(duì)于Ｓ上的一般點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 伊圣振;穆寶忠;王新;蔣勵(lì);朱京濤;王占山;方智恒;王偉;傅思祖;;用于平面靶X射線診斷的1維KBA顯微鏡[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年05期

2 王晶宇;陳鑫功;王曉方;;KB鏡成像模擬以及與菲涅耳波帶板成像的比較[J];光子學(xué)報(bào);2010年12期

本文編號(hào)：2712072