KBA型X射线显微镜精度控制方法

KBA(改进的KB)型X射线显微镜为掠入射非共轴反射成像系统.前一组反射镜和后一组反射镜之间并不是严格垂直的,给像质分析带来相当大的困难.通常的光学CAD软件难于适应这种光学系统.把共轴球面折射系统的向量公式调整后设计了掠入射非共轴KBA显微镜成像系统程序,并用该程序分析了KBA系统的像差及综合误差.分析结果表明,KBA显微镜系统是大像差系统,当物距公差为-0.4～ 1 mm,掠入射公差在-8"～0,双反射镜夹角公差在-20"～0,弥散斑的变化在允许的范围内.该程序对于分析和研制KBA显微镜系统具有重要意义.     

X射线全息术

本文介绍了Ｘ射线全息术的工作原理和进展状况，详细地论述了与Ｘ射线全息术有关的Ｘ射线光学、Ｘ射线光学元件和Ｘ射线源的特性，并讨论了Ｘ射线全息实验的要求和记录方式，最后着重探讨了包括记录过程和重现过程中影响Ｘ射线全息术分辨率的各种因素。     

一种X射线聚焦光学及其在X射线通信中的应用

基于栅控脉冲发射X射线源与单光子探测技术的X射线通信已经实现了实验室语音通信验证,并对通信系统的误码率性能进行了分析,为探索未来X射线深空应用打下了坚实的基础.针对目前X射线通信面临的信号发散角大、通信距离短、难以实现工程化应用的情况,迫切需要对X射线通信天线系统进行深入研究.为了提高信号增益、增大X射线通信的距离,提出了多层嵌套式X射线聚焦光学作为X射线通信的"收发天线",理论分析了X射线聚焦光学用于X射线通信"收发天线"的可行性,分析了X射线聚焦光学的理论基础与结构设计,对"发射天线"发散角、"接收天线"有效面积与焦斑尺寸、信号增益等性能做了探讨.结果表明:在信号发射端,"天线"的发散角为3 mrad左右,发射增益23 d B;在信号接收端,"接收天线"的有效面积5700 mm2@1.5 keV,焦斑直径为4.5 mm,接收增益为25 d B,通信系统总的增益可达48 d B.     

KBA型X射线显微系统

KBA型X射线显微镜的物与像不在同一水平面上,采用双对准方式解决了在靶室安装这套仪器的困难。与通常的光学系统不同,KBA显微镜的伪光轴与实轴夹角8.748 6,设计了观察系统,保证了掠入射角的要求。KBA显微镜的物方孔径角很小,用可见光装调焦深很大,无法满足要求,因此设计了辅助光学成像系统,满足了焦深为5 mm的要求。     

微束斑X射线源及X射线光学元件

高质量的X射线源,尤其高亮度的微纳束斑X射线源是现代X射线光学高清晰成像最为关键的部件之一,在工业无损探伤、生命科学、材料科学等科学研究和实际应用中具有重要的意义。简单介绍了微束斑X射线源的产生方法及发展历史,并对微束X射线光学涉及到的聚焦X射线光学元件（如X射线掠入射反射镜、布拉格法反射镜、多层膜反射镜、多层膜光栅、X射线波带片、毛细管聚焦透镜和复合折射透镜等）的主要特点作了简要的系统介绍。最后展望了微细束X射线在微纳检测与分析等方面的应用前景。     

抛物面型X射线组合折射透镜聚焦性能的理论与实验研究

结合衍射理论和矩阵光学方法得出抛物面型X射线组合折射透镜的光学性能指标(包括其焦距的严格表达式、薄透镜近似的判定准则、透过率和有效孔径,以及极限聚焦光斑尺寸等).采用X射线深度光刻技术实际制作了PMMA材料抛物面型X射线组合折射透镜并给出了工艺测试结果.最后在北京同步辐射装置(BSRF)上,实际构建了基于3种不同结构参数的PMMA材料抛物面型X射线组合折射透镜的微束聚焦实验系统.并实际测试了其聚焦性能,均获得了良好的聚焦效果,给出实测结果并对实测结果进行了分析和讨论.     

基于锥形单玻璃管X射线聚焦镜表征X射线光源参数

X射线光源的焦斑尺寸和焦深对X射线光谱学,尤其是对于微区X射线衍射与荧光分析等领域十分重要的参数.如何高效而准确的表征这些参数对于X射线光源的应用和发展至关重要.现有的光源参数表征方法,尤其在表征微焦斑光源的参数时,都存在自身的局限性.锥形单玻璃管X射线聚焦镜是一种常用的X射线聚焦器件.根据锥形单玻璃管X射线聚焦镜滤波...     

软X射线掠射筒状反射镜镀镍磷合金的研究

在软X射线掠射光学系统筒状反射镜的加工过程中,根据对反射镜内表面镍磷合金镀层的质量要求,采用镍盐还原法对筒状微晶玻璃反射镜的内表面进行了活化,并对在含有30g/LNiSO4.6H2O、30g/LNaH2PO2.H2O、25g/LNa(CH3COO).4H2O、18g/LC6H8O7、10mg/L添加剂的镀液中沉积镍磷合金镀层的工艺方法进行了探索。对得到的镍磷合金镀层的结合力、抗腐蚀能力等进行了测试。结果表明,采用此法镀制的镍磷合金镀层结合力达到4B级,耐蚀性好,能够满足光学精密抛光的要求。     

掠入射X射线衍射和散射实验技术及其应用

对掠入射Ｘ射线衍射和散射实验技术的原理，设备和近年的发展和应用进行了介绍。     

X射线掠入射显微成像诊断技术研究进展

高精密的X射线成像诊断是深入理解内爆过程,揭示点火尺度下未知物理问题的关键。基于掠入射反射的X射线显微镜,结合亚纳米级的超光滑球面或非球面反射镜,能够实现空间分辨优于5 μm的高分辨成像。介绍了国际惯性约束聚变领域的X射线显微成像技术发展及应用,重点展示了我国在高分辨X射线（KB）显微镜、多通道X射线KB显微镜以及大视场X射线KBA显微镜方向的进展,分析了下一阶段超高分辨X射线显微成像的研究计划。通过不断的技术创新,我国的X射线显微成像诊断能力已经达到国际先进水平。     

基于布拉格反射镜的X射线多色单能成像谱仪

报道了一种基于布拉格反射镜的多色单能成像谱仪研制工作,谱仪由针孔阵列、布拉格反射镜和CCD相机组成.大约有300个微孔的针孔阵列板置于布拉格镜前用于空间成像,通过布拉格反射镜的单色化,投射到CCD上的数百个小孔成像沿色散方向获得了能量分辨.经过图像处理,可以还原得到目标的多色单能二维成像.根据采用的布拉格分光元件和图像还原方法,谱仪的能量分辨达到了50—200（λ/Δλ）;针孔成像的空间分辨优于10 μm.同时还为该谱仪开发了专门的单能图像重建软件及图像数据后处理软件,可以在任意选择的窄能带内还原准单能图像.并重点介绍了该谱仪的优化设计、获得的技术指标以及专门研制的超短周期（2.5 nm）X射线W/B₄C多层镜. 关键词： X射线光学 诊断技术 布拉格反射镜 X射线多层镜     

X光掠入射平面镜反射率标定及应用

本文在简介软Ｘ光掠入射平面反射镜基本工作原理及其制备的基础上，着重阐述了镍平面镜的反射率标定过程，给出了标定结果，且用于激光－等离子体亚仟Ｘ光福射谱测量，提高了能谱测量精度。     

一种时间分辨三通道软X射线光谱仪

报道了时间分辨的三通道软X射线光谱仪研制工作，重点介绍了研制的三通道能谱仪的工作原理以及210 eV，420 eV和900 eV三个能区的设计参数，谱仪在上海神光Ⅱ高功率激光器三倍频实验中进行了多次实时考核，取得较好实验结果，将多道平面镜、滤光片成功配接于高时间分辨X射线条纹相机上，使该谱仪在亚千电子伏能区内，可同时进行三个波段软X射线的时间和空间分辨测量，提供的实验结果也表明：X射线平面镜结合滤光片的分光技术可应用于高时间分辨的X射线条纹相机上，从而获得高达10 ps的时间分辨. 关键词： 软X射线条纹相机 平面镜 滤光片 掠入射     

中子粉末衍射谱仪束流的椭圆聚焦镜设计

为使中子粉末衍射谱仪满足小样品研究需要,设计了一维椭圆聚焦镜系统并对参数进行了优化,同时对椭圆聚焦镜的相关参数做了较为详细讨论。采用椭圆解析计算和中子追迹程序McStas模拟两种方法,计算了椭圆聚焦镜参数对样品处中子注量率的影响,并以样品处中子注量率最大化为目标给出了优化参数,结果表明,在单色器（椭圆左焦点）到样品（椭圆右焦点）距离为2.7 m情况下,采用超镜因子为3、长度为25 cm的椭圆聚焦镜,其最佳位置为距离样品560 mm处、椭圆长半轴为1 350.016 mm,从而可以提高样品处注量率7倍。     

带超环面镜的掠入射光栅谱仪测试系统响应特性模拟分析

指出了文献[1]在物理概念上和公式推导中的错误,并在订正了这些错误之后,考虑了实际的激光等离子体光源的几何尺度和线状等离子体的安排,对在复合泵浦X激光增益实验中所使用的带超环面镜X光中继元件的掠入射光栅光谱仪系统进行了全面的模拟计算.结果表明,作者所使用的带超环面镜的X光增益测试系统,其因离焦而导致的非线性效应是完全可以忽略的,系统的空间分辨能力的下降也是非常小的,从而否定了文献[1]中的结论,表明作者在X激光增益测量实验中所使用的带超环面镜X光中继元件的掠入射光栅光谱仪系统是完全可靠的.     

利用轮胎镜对X光波段的光成像

本文首先从理论上分析,X光学成像性质,指出利用掠人式的方法对短波X射线进行成像的可行性,并在实验上用轮胎镜以及其组合镜具体地对激光产生的X光源进行几何成像试验,得到了与理论分析相一致的结果,实验结果肯定了上述方法在X光学成像上的适用性.     

Far-field vector-diffraction of off-axis parabolic mirror under oblique incidence

Based on a full vector-diffraction theory, a detailed theoretical study is carried out, aiming at providing a clear insight into the effects of different focusing and off-axis parabola parameters on far-field vector-diffraction properties of an offaxis parabolic mirror in the presence of misalignments of the incoming beam. The physical origin of these effects is also explored. The results show that the far-field intensity profile is altered by the distortion-, coma-, and astigmatism-like aberrations, which are caused by oblique incidence rather than inherent aberrations for the off-axis configuration. The radius of 90% encircled energy also increases but does not change monotonically with incident beam size increasing, or rather,it first decreases and then increases. The focal shift strongly depends on the effective focal length and oblique incidence angle, but it is almost independent of the beam size, which affects the focusing spot patterns. The intensity distribution produces a higher astigmatic image with off-axis angle increasing. Coma-like aberration starts to become dominant with beam size increasing and results in larger curved propagation trajectory. The incident polarization also affects the intensity distribution. The variation in the Strehl ratio with oblique incidence angle strongly depends on the misalignment direction and beam size as well. In addition, we find that the difference in locus between the catacaustic and the diffraction focus in the meridian is small. But the locus of the sagittal foci is obviously different from the locus of the meridian foci and the catacaustic focus. Moreover, the peak intensity of the sagittal focus is maximum, and the ratio of the peak intensity to that in the meridian plane is approximately 1.5. Understanding these effects is valuable for assessing a practical focused intensity and describing the motion of charged particles under a strong electric field in ultraintense laser–matter interaction.