大气层外核爆炸X射线辐射场特性研究

 X射线被认为是大气层外反导栏截武器的主要破坏因素。在航天器结构材料的辐射损伤计算中,需要核爆炸X射线辐射场的数学模式。从Planck黑体谱出发,提出按温度梯度分层的归一化黑体谱组合模式,给出X射线的释放能量及辐射脉冲,从而建立了大气层外核栏截X射线辐射场特性的数学模式。     

高空核爆炸能量在大气层中的沉积规律

建立了高空核爆炸X射线辐射能和碎片动能在大气层中沉积的计算模型,利用该模型模拟了美国和苏联的4次大威力高空核爆炸试验(Checkmate, Starfish, K3, K4)的能量沉积情况,分析了碎片动能在海拔100—200 km的沉积规律.计算结果表明,与X射线沉积区相比,碎片动能沉积区范围较小,能量密度较大;碎片动能沉积在较短时间内(约0.5 s)完成,在爆心附近和海拔115 km附近存在两个吸收峰;动能沉积区在水平截面大体上为椭圆形,爆炸纬度越高,椭圆偏心率越小,水平截面积随海拔高度的增加而增大,随爆高的增大而减小;距爆点较远、远离磁泡时,动能沉积峰值点在穿过爆心的地磁场磁力线附近;距爆点较近、磁泡内部的动能沉积峰值点在爆心投影点附近.     

X射线剂量增强效应

简述了Ｘ射线辐射对材料产生剂量增强效应的物理过程，着重介绍了Ｘ射线剂量增强对电子器件的影响。这种剂量增强使Ｘ射线辐射引起的损伤比能量较高的γ射线要严重得多。     

X射线二极管时间特性研究

研究X射线二极管(XRD)时间特性.XRD 是构成软X射线能谱仪的主要部件,它用于激光等离子体发射软X射线谱测量.实验利用激光聚变研究中心的200TW激光器(激光能量～6J,脉冲宽度～30fs)打金箔靶产生的X射线发射谱,用滤片(Al)-XRD探测系统测量,探测信号由高频电缆(SUJ-50-10)传输和宽带示波器(TDS694C和TDS6604B)记录.实验数据进行了线性拟合和比对分析.关键词：X射线二极管时间特性软X射线能谱仪数据处理     

强脉冲X射线辐照Si-SiO2界面对C-V 和I-V特性曲线的影响

利用强脉冲X射线对Si-SiO2界面进行了辐照,测量了C-V曲线和I-V曲线。实验发现,经过强脉冲X射线对Si-SiO2界面进行的辐照,使C-V曲线产生了正向漂移,这一点与低剂量率辐射结果不同;辐射后,感生I-V曲线产生畸变;特别地,从I-V曲线上还反映出强脉冲X射线辐照的总剂量效应造成电特性 参数明显退化,最后甚至失效。讨论了强脉冲X射线辐照对Si-SiO2界面产生损伤的机理,并对实验结果进行了解释。     

等离子体X射线吸收谱及发射谱研究

 报道计算高温高密等离子体吸收谱和发射谱（光学薄）的理论方法;该方法基于相对论原子理论,可以计算任何单元素以及多元素等离子体的谱分辨X射线吸收谱和发射谱（光学薄）;应用了量子亏损理论,可以减少计算量。利用该方法计算金等离子体LTE吸收谱,计算结果与实验符合良好。本文还对金等离子体LTE的光学薄发射谱进行了研究, 这将有利于对实验进行进一步的诊断分析。该理论计算方法还可提供等离子体内各电离度能级布居等重要物理参数。因此经“标准实验”检验的该理论计算方法将是提供ICF“精密”物理辐射参数的重要基础。     

等离子体X射线吸收谱及发射谱研究

报道计算高温高密等离子体吸收谱和发射谱（光学薄）的理论方法;该方法基于相对论原子理论,可以计算任何单元素以及多元素等离子体的谱分辨X射线吸收谱和发射谱（光学薄）;应用了量子亏损理论,可以减少计算量。利用该方法计算金等离子体LTE吸收谱,计算结果与实验符合良好。本文还对金等离子体LTE的光学薄发射谱进行了研究, 这将有利于对实验进行进一步的诊断分析。该理论计算方法还可提供等离子体内各电离度能级布居等重要物理参数。因此经“标准实验”检验的该理论计算方法将是提供ICF“精密”物理辐射参数的重要基础。     

模拟X射线热-力学效应电子束能谱的优化研究

实验室中主要采用电子束辐照来研究材料的热-力学响应规律,并以此为依据对材料抗核爆X射线的能力进行评估,此种评估方式忽略了电子束与X射线与物质相互作用中的差异,必然造成评估偏差。利用MCNP软件和约束最小二乘法,以1 keV和3 keV黑体X射线为优化对象,以电子束在介质中产生与X射线相同的能量沉积剖面为优化目的,对用于辐照铝、铜和钽三种材料的电子束能谱进行了优化计算,分别得到了它们的等效电子能谱。结果表明:等效电子能谱能够获得与相应的X射线一样的能量沉积剖面,可用作评估材料抗核爆X射线能力的依据;但等效电子谱与X射线和辐照材料均相关,应用中需依据辐照材料做出相应调整。     

模拟X射线热-力学效应电子束能谱的优化研究

实验室中主要采用电子束辐照来研究材料的热-力学响应规律,并以此为依据对材料抗核爆X射线的能力进行评估,此种评估方式忽略了电子束与X射线与物质相互作用中的差异,必然造成评估偏差。利用MCNP软件和约束最小二乘法,以1keV和3keV黑体X射线为优化对象,以电子束在介质中产生与X射线相同的能量沉积剖面为优化目的,对用于辐照铝、铜和钽三种材料的电子束能谱进行了优化计算,分别得到了它们的等效电子能谱。结果表明:等效电子能谱能够获得与相应的X射线一样的能量沉积剖面,可用作评估材料抗核爆X射线能力的依据;但等效电子谱与X射线和辐照材料均相关,应用中需依据辐照材料做出相应调整。     

On a Nonquantum Derivation of Planck’s Distribution Law

We prove that a correct nonquantum treatment of electromagnetic radiation leads to Planck's distribution (including zero-point energy). The only principles that we invoke are general invariance principles or, alternatively, the impossibility of violating the second law at a macroscopic level.     

用部分相干光衍射理论研究光栅成像系统

对可用于研究Ｘ射线源光谱特性的光栅成像系统进行了研究，运用部分相干光成理论对系统的成像性质和传递函数进行分析，指出像面上的光强分布正比于光栅复振幅透过率函数的自相关函数的傅里叶变换和光源在接收面上的几何投影像之间的卷积，并进一步救是光栅成像系统的传递函数正比于光栅率的自相关函数。     

First‐principles X‐ray absorption dose calculation for time‐dependent mass and optical density

A dose integral of time‐dependent X‐ray absorption under conditions of variable photon energy and changing sample mass is derived from first principles starting with the Beer–Lambert (BL) absorption model. For a given photon energy the BL dose integral D(e, t) reduces to the product of an effective time integral T(t) and a dose rate R(e). Two approximations of the time‐dependent optical density, i.e. exponential A(t) = c + aexp(?bt) for first‐order kinetics and hyperbolic A(t) = c + a/(b + t) for second‐order kinetics, were considered for BL dose evaluation. For both models three methods of evaluating the effective time integral are considered: analytical integration, approximation by a function, and calculation of the asymptotic behaviour at large times. Data for poly(methyl methacrylate) and perfluorosulfonic acid polymers measured by scanning transmission soft X‐ray microscopy were used to test the BL dose calculation. It was found that a previous method to calculate time‐dependent dose underestimates the dose in mass loss situations, depending on the applied exposure time. All these methods here show that the BL dose is proportional to the exposure time D(e, t) ? K(e)t.     

同步辐射X光束空间相干性的物理分析

从量子力学的不确定原理出发，推导出光源相干性和光束相干性的关系，并应用所得的结论南步辐射Ｘ光束的空间相干性进行物理分析，讨论了Ｘ光相干我学实验对Ｘ光束的一些要求。     

A miniature closed‐circle flow cell for high photon flux X‐ray scattering experiments

A closed‐circle miniature flow cell for high X‐ray photon flux experiments on radiation‐sensitive liquid samples is presented. The compact cell is made from highly inert material and the flow is induced by a rotating magnetic stir bar, which acts as a centrifugal pump inside the cell. The cell is ideal for radiation‐sensitive yet precious or hazardous liquid samples, such as concentrated acids or bases. As a demonstration of the cell's capabilities, X‐ray Raman scattering spectroscopy data on the oxygen K‐edge of liquid water under ambient conditions are presented.     

Center frequency formulation of the blackbody radiation spectrum

The blackbody radiation spectrum is described in terms of a resonance curve that is composed of an excitation function, x⁵, and a damping function, e^–x, where x=h/kT. The energy radiated per unit area per second is expressed as E(, T)d=Kx⁵e^–xd. This mathematically simple and physically transparent formulation reproduces the features of the blackbody radiation curve and contains the valid temperature radiation laws. With the help of that formula, the blackbody radiation spectrum is also expressed in terms of the previously introduced Center Frequency concept. We derive a Center Frequency Law of Blackbody Radiation and use it to calculate the Stefan-Boltzmann radiation constant in close agreement with the best available data.     

X光加热金平面靶再发射谱分析

 用一维多群辐射输运程序(RDMG)对X光加热金平面靶的谱改造过程进行了数值模拟,得到的靶面出射谱与普朗克谱相近,但在谱峰区附近出现畸变。分析表明,晕区等离子体对于畸变区频段的光子是光性薄的。该区域对应于吸收系数谱N带和O带吸收峰之间的谷区。     

利用拉曼自由电子激光测量目标毫米波散射特性的初步研究

介绍拉曼自由电子激光器应用于目标的毫米波散射特性研究所做的一些探索性工作。自由电子激光器是七十年代中期出现的一种新型强相干辐射源。拉曼自由电子激光输出在毫米波段具有高功率、可调谐等优点。利用自由电子激光辐射高能量和宽频带的特点，研究及材料的毫米波散射特性，开创了新的研究方向和研究途径，具有重大的应用前景。本文在这方面进行了探索性研究，得到了一些初步结果。     

超高压下CsBr的结构与相变

 采用金刚石对顶压砧高压装置（DAC）、同步辐射X光源和能散法,对CsBr粉末样品进行了原位高压X光衍射实验,最高压力达115 GPa。观测到在53 GPa左右压力下,CsBr的最强衍射峰(110)劈裂成两个峰,标志了简单立方结构向四方结构的转变;在0至最高压力范围内（相应于V/V₀为1至0.463）测量了晶轴比c/a;在115 GPa内未观测到样品的金属化现象。