美刊报道X射线激光获得重要进展

X射线激光的研究已有十几年的历史.由于X射线波段原子上能级寿命非常短(约10-13至10-15秒),产生激光需要极高的泵浦功率,因而实现X射线区的受激发射是相当困难的.然而X射线激光可能非常有用,军事方面可做为星载武器,即装置在人造卫星里用来击毁敌方的弹道导弹;科学和技术上可用     

HL—1装置的硬X射线锯齿振荡

软X射线的锯齿振荡,在ST,Pulsator和TEXT等装置上已观测到;在Pulsator和PLT上已研究了硬X射线锯齿波。PLT和Pulsator观测结果为,产生的硬X射线锯齿振荡为反锯齿和内破裂的软X射线锯齿相对应。Pulsator的硬X射线锯齿和软X射线锯齿一样,这种趋势一直持继到放电结束,而硬X射线峰值发生在软X射线内破裂后大约200μs。PLT的硬X射线锯齿比软X射线锯齿延迟1至5ms。本工作目的是在内破裂后,从软、硬X射线锯齿波对比,观测硬X射线到达峰值这段延迟时间,并以此来量度逃逸电子约束时间。     

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。     

X射线照相术中的物理学

 通过人体的X射线,投射在荧光屏上称为X射线透视术;通过人体的X射线,投射到胶片上称为X射线照相术。这两项技术操作简便,造价低廉,能看到人体内骨折的程度,肺结核的病灶,体内肿瘤的大小、位置,因此在医学上有着广泛的应用。由于胶片的颗粒细,所以X射线照相可以发现较小的病灶,且胶片可在日光下读片。因此X射线照相比X射线透视具有一定的优越性。一、X射线照相中为什么球管离人远,而胶片离人很近?这是本影和半影的问题。光源的大小直接影响到影像的清晰度,下面我们来看点光源与线光源对成像质量的影响。     

闪亮的“死光”

<正>在漫长的军事历史发展过程中,武器也在不断地进化。因此,从广义上讲,每个时期出现的武器都可以称之为新概念武器。例如,枪炮对剑戟来说是新概念武器,坦克、飞机对枪炮而言也是新概念武器,核弹对坦克、飞机又是新概念武器。但从狭义上来说,不论是枪炮还是核弹对目标的毁伤机理没有本质的区别,都是对目标实施毁灭性打击。而在20世纪后期出现的新概念武器,其工作原理和毁伤机理都有了革命性的变化。新概念武器的"炮弹"可以是波、粒子束、超级润滑剂或粘性泡沫,对目标可以实施毁灭性的硬毁伤和局部干扰性的软毁伤。故有人声称,新概念武器将使得21世纪的战争变得更加"文明"。新概念武器的家族庞大,在本专栏中,我们将重点介绍定向能武器、动能武器和非致命性武器。     

线缆系统电磁脉冲效应测量系统研制和试验

分析了实验室瞬态X射线产生的系统电磁脉冲(SGEMP)效应测试所面临的技术问题,提出了解决方法、措施以及实验室模拟瞬态X射线的SGEMP模拟试验方法。通过电子屏蔽、电磁屏蔽、光电隔离、信号对称提取等特殊技术处理,解决了SGEMP效应模拟试验方法和测量系统抗X射线、抗电磁辐射等技术问题,并在大型瞬态X射线模拟源上,测出了瞬态X射线辐照时金属腔内线缆的SGEMP效应波形及幅值。     

激光综合应用系统分析

从提高武器平台综合性能、优化武器平台设计的角度,提出了激光综合的内涵和实现的基本思路,并根据所采用激光器类型的不同,将激光综合应用系统归纳为3大类:第1类是峰值功率兆瓦到百兆瓦量级的脉冲固体激光综合系统,该类激光系统目前工程化样机的1.064 m基频光能量已经达到了2 J;第2类是峰值功率百瓦到千瓦量级的高重频激光综合系统;第3类是平均功率毫瓦到瓦量级的脉冲半导体激光综合系统。这3类多功能激光综合应用系统,将在未来新型武器平台上发挥重要作用,必将对未来各作战平台优化集成和整体技术性能的提高起到极大的促进作用。     

系统电磁脉冲综合环境中导线响应的计算

采用时域有限差分法(FDTD)、粒子模拟(PIC)方法和Holland细线算法,对圆柱腔体内带负载导线的系统电磁脉冲(SGEMP)综合环境响应进行了模拟。计算结果表明:导线负载上的响应电流从大到小依次由透射X射线、SGEMP场和前向电子产生;透射X射线和前向电子产生的响应电流极性相反;SGEMP场在导线负载上响应电流的极性与场分布有关;3种环境在负载上的综合响应中透射X射线的响应最大。对于腔体内的导线来说,SGEMP综合环境防护时透射X射线是重点考虑的因素。     

X射线辐射输运分解实验研究

在“星光Ⅱ”激光装置上进行了X射线辐射输运分解实验研究.实验中利用高时空分辨的MCP选通X射线皮秒分幅相机和软X射线条纹相机从缝口观测腔内壁X射线辐射时空分布,得到X射线在腔中的输运速率、X射线持续发射时间和轴向强度衰减量;利用X射线CCD针孔透射光栅谱仪观测到腔内X射线辐射光谱随空间位置的变化,得到X射线在输运过程中被多次吸收和发射后谱的变化特征;用X射线二极管和亚千X射线能谱仪分别得到源和输运末端X射线辐射总量和辐射温度.介绍了实验中采用的诊断技术和实验方法,并给出了获得的典型结果. 关键词：     

微波武器——21世纪的太空武器

 高功率微波武器在未来战争中一旦投入作战使用,战场可能会在很大程度上进入以微波和光子代替导弹的新时代。微波武器的毁伤效应是完全看不见的,因此有利于隐蔽使用,从而使敌方对抗措施更加困难和复杂化。微波武器又称为射频武器,它是利用超高频微波发射机和高增益定向天线发射高强度的、汇聚的微波束来杀伤人员和武器装备的装置。据报道,海湾战争刚开始数小时,美国海军就首次使用了微波武器,由战斧式巡航导弹携带微波弹头来破坏和摧毁伊拉克的防空武器的指挥和控制系统。在1999年3月24日北约对南联盟的轰炸中,美国使用了尚在实验的微波武器,它由“二战”中研制原子弹的洛斯阿拉莫斯实验室研制。     

自支撑CsI/PC膜及其X射线光电转换性能研究

为了获得大面积自支撑的高效率X射线光电转换材料,通过化学气相沉积和热蒸发镀膜工艺,制备出了大面积自支撑的CsI/PC膜,其中PC(聚碳酸酯)膜厚度为300nm,CsI膜厚度在100nm到1μm。通过扫描电镜、X射线衍射仪研究了镀膜速度和受潮对样品表面形貌结构的影响。利用MANSON光源的X射线对不同沉积速率和受潮程度的样品的X射线转换效率进行了研究。在北京同步辐射装置标定了样品X射线光电转换效率,其响应灵敏度峰值大于3000μA/W;将样品作为X射线光电阴极应用在X射线条纹相机上,在神光Ⅲ主机平台上获得了清晰的X射线图像。     

新一代高能γ射线望远镜系统

 在高能天文观测领域,实现对硬X和γ射线源的巡天搜索;高精度定位以至成像,始终是引人密切关注的一个重要方向。本文简单介绍编码孔径成像原理和技术,并介绍一种新的实际的旋转编码孔径成像γ射线望远镜系统。 硬X射线(20-120keV)和γ射线天文学的发展,需要高灵敏、高精度的望远镜系统。由于硬X和γ射线能量高于3keV时,会聚光学开始变得无能为力。从而造成了在这一领域内制作成像望远镜的特殊困难。 近年来,从事高能天文观测的科学工作者想了很多办法,希望能解决这一日益迫切需要解决的难题。     

用于等离子体相干模式自动识别的谱聚类算法实现

高约束模式对改善等离子体约束有着重要意义,但目前主要依赖人工进行模式识别,其效率低、成本高,导致核聚变装置中大量的诊断数据没有得到充分分析.为了解决这个问题,本文将机器学习中的谱聚类算法应用到EAST托卡马克装置上的电子回旋辐射成像、一维诊断系统电子回旋辐射计、磁探针、软X射线和快辐射等不同诊断系统的数据上,在时域及频域上识别出了锯齿模,验证了谱聚类方法的迁移性及准确性,解决了监督学习在数据处理上迁移性差以及需要依赖大量标签数据的问题.此外,本文实现了特定模式的筛选;最后利用电子回旋辐射成像及磁探针数据发现了一种可能的新模式,为新模式探索提供了一种新思路.     

Ag110m的衰变纲图

利用γ闪烁谱仪和γ—γ符合谱仪,我们对Ag^110m衰变的γ射线进行了研究;提出了一个修正的衰变纲图,认为Cd¹¹⁰有656kev,1473kev,1540kev,2160kev,2219kev,2476kev和2924kev七个激发能级,包含有能量为448,620,656,679,705,741,764,817,884,936,1384,1473,1504和1560kev的14条γ射线。用符合方法,我们除了证实一般公认为有级联关系的γ射线之间有符合之外,还确定了1560kevγ射线在衰变图中的位置,证实了764kevγ射线应该放在1504kevγ射线的前面,并且指出,817kevγ射线是属于1473kev能级到656kev能级间的跃迁的。此外,还观察到1820kev和2268kev两个峰;经过用吸收方法分析,指出它们是由于低能量的γ射线“堆积”起来的迭加峰。     

某型飞机武器控制系统计算机检测仪的设计与实现

为解决某型飞机武器控制系统计算机检测仪检测技术老旧且故障频发,不能满足作战和训练要求的问题,本文设计了一种新型的检测仪。基于该型飞机武器控制系统计算机的功能结构和维护保障规程,首先分析了该型计算机检测仪的功能需求;然后提出了基于Compact RIO平台和触摸屏式计算机的检测仪总体结构;最后设计了检测仪的硬件结构和匹配的软件设计思路。检测仪的硬件主要包括四个模块：控制模块、测量模块、显示模块和电源模块;软件实现采用LabVIEW图形化系统设计软件,设计过程分成开发模式和运行模式两阶段。该检测仪能够对武器控制系统中机载计算机的输入输出信号进行精确测量和分析,技术先进,且显示直观,能较好地提高维修保障效率。     

HT-7电子加热实验的软X射线能谱诊断

介绍了HT-7装置上软X射线能谱诊断系统,用软X射线能谱对HT-7托卡马克上电子温度进行了测量。在离子伯恩斯坦波和低杂波协同实验中,观察到了对等离子体的较好的加热效果。     

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     

XRF法在四川盆地须家河组沉积相研究中的应用

X射线荧光光谱仪在地质样品测定上的应用还不是很广泛,而将X射线荧光光谱法应用到沉积相的研究中则更少。将X射线荧光光谱法(XRF)应用到川中地区上三叠统须家河组二段沉积环境及古气候的识别中,针对四川盆地上三叠统须家河组二段沉积相及沉积环境有争议的问题,特别是须二段地层属于陆相沉积还是海相沉积的问题,采集了四川盆地内四个有代表性地区的须家河组样品,采用X 射线荧光光谱法分析须家河组各段沉积物的元素含量及变化特征,并根据不同相带及沉积环境的元素含量标志,定量分析须家河组沉积相带与沉积环境。研究结果表明： 须家河组二段的Sr/Ba值、Mn/Fe 值和Sr/Ca值均落在陆相沉积的范围内,且与须家河组三-四段的元素含量特征无明显差异,Sr/Cu元素比分析结果表明须家河组沉积时期为温暖—湿润的古气候环境,结果证明四川盆地上三叠统须家河组二段属于温湿气候下的陆相沉积,且与须家河组三-四段沉积环境相类似。X射线荧光光谱法与常规化学分析法实验结果相对误差小于3%,该方法简单易行,为沉积相及沉积环境的识别提供了一种简单、可行且能够定量分析的研究方法。为解决有争议地层沉积相的问题提供了一种较可行的新方法,推动了X射线荧光光谱分析法在地质上的应用。     

测量毫微秒脉冲X射线的微通道板探测系统

一、前言 研究一个装置(例如等离子体焦点装置)发射X射线的物理过程,常需要拍摄不同时刻X射线发射源的图象。用微通道板可以制成这种探测系统,拍摄时空分辨的X射线图象。我们研制成的探测系统包括:微通道板(简写为MCP)真空系统;高电压毫微秒脉冲电源;同步系统;操作系统等。并在等离子体焦点装置上拍摄了从-161ns到+56ns时间间隔内6帧X射线发射源图象。每帧图象曝光时间为20ns。     

1.053μm激光辐照金箔靶发射X射线能谱的实验研究

在“星光-Ⅱ”单束高功率激光装置上利用束匀滑的钕玻璃基频激光辐照不同厚度的金箔靶,测量了金箔靶前向和背向的X射线能谱、X射线辐射能量角分布及X射线能谱时间变化过程,研究了金箔靶中激光烧蚀及辐射烧蚀过程;获得了不同厚度金箔、不同激光功率密度及不同角度等几种条件下其前后向X射线能谱的定量测量结果,同时从不同厚度的金箔背侧X射线能谱时间过程观察到明显的辐射热波时间延迟. 关键词： 金箔靶 X射线能谱 辐射烧蚀 辐射热波