[實用新型]一種透射與反射式單級衍射光柵譜儀

有效

• 申請號: 201721687614.7
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN207763829U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 陳勇
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種透射與反射式單級衍射光柵譜儀，包括狹縫組件“回”型抽氣管、屏蔽管、轉接法蘭、球關節組件、光柵室、濾片室、閘板閥X射線CCD和支撐架，與現有技術相比，本實用新型在透射光柵譜儀的基礎上開發出了反射式光柵譜儀的功能，實現了同一套設備的不同功用，降低了診斷設備的研制成本，克服了強電磁干擾等復雜環境下透射譜儀無法工作的難題。使用量子點陣光柵、“之”字型光柵、譜學光子篩、修正棋盤格光柵、梯形基元光柵做為分光元件，能夠有效抑制高級衍射，高次諧波抑制比好于1％(高次諧波強度/基波強度)，解決了普通光柵帶來的解譜困難與誤差等難題。具有推廣應用的價值。

技術領域

本實用新型涉及X射線光學領域，尤其涉及一種透射與反射式單級衍射光柵譜儀。

背景技術

在激光間接驅動慣性約束聚變(ICF)研究中，黑腔中的激光與等離子體相互作用，相當大部分的激光能量被等離子體吸收后轉化為X光輻射，軟X光輻射占整個等離子體輻射的絕大部分。黑腔輻射的軟X射線是驅動DT燃料靶丸內爆的直接能源，軟X射線能譜和輻射溫度時間演化過程是黑腔輻射源最重要的特征物理量。因此，通過黑腔輻射診斷，可以了解激光腔靶耦合物理過程、激光器驅動能力，優化黑腔結構、尺寸設計。透射光柵譜儀使用靈活，調整方便，是軟X光譜診斷最常用的儀器之一。它對待測的復色軟X射線進行分光，然后利用軟X射線CCD采集光柵分光后的衍射光譜，通過分析采集到的光譜位置與強度，就能診斷出待測光譜的詳細信息。

在一些ICF實驗研究中，激光與等離子體相互作用還會產生大量的硬X射線、伽馬射線、正負電子等，這些粒子將會穿過透射光柵直接作用在軟X射線CCD上，并對其工作造成干擾，嚴重時將導致其無法采集到有效的信號。由于透射光柵譜儀的工作模式，現有的一些屏蔽措施無法有效的解決問題，使得透射光柵譜儀無法使用，必須準備額外的診斷設備。此外，透射光柵譜儀通常采用普通透射光柵，存在多級衍射。因此，對于寬帶的待診斷光譜，經光柵分光后，能量E的1級衍射譜將與能量2E的2級、能量3E的3級等重疊在一起，這給解譜分析帶來了巨大的困難。雖然目前發展出了一些解譜方法，但是這同時會帶來一些人為的誤差，降低了數據的置信水平，無法從根本上解決問題。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種透射與反射式單級衍射光柵譜儀。以克服強電磁干擾等復雜環境中儀器無法工作、普通透射光柵帶來的解譜困難與誤差等不足，實現同一套設備的額外功用，減小診斷設備的研制成本，為激光與物質相互作用研究提供良好的診斷設備。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

本實用新型包括狹縫組件、“回”型抽氣管、屏蔽管、轉接法蘭、球關節組件、光柵室、濾片室、閘板閥、X射線CCD和支撐架，所述狹縫組件與所述“回”型抽氣管的一端連接，所述“回”型抽氣管的另一端與所述屏蔽管的一端連接，所述屏蔽管的另一端與所述轉接法蘭的一端連接，所述轉接法蘭的另一端與所述球關節組件的一端連接，所述球關節組件的另一端與所述光柵室的一端連接，所述光柵室的另一端與所述濾片室的一端連接，所述濾片室的另一端與所述閘板閥的一端連接，所述閘板閥的另一端與所述X射線CCD連接，所述支架連接在所述球關節組件的下端。

所述狹縫組件連接有光源，所述光源依次通過所述狹縫組件的狹縫、所述光柵室的光柵、所述濾片室的濾片后與所述X射線CCD通光連接。

所述光柵為透射光柵或反射光柵的一種。

所述光柵室包括入射法蘭、上法蘭、出射法蘭、下法蘭、光柵平移機構、側向觀察窗、光柵升降機構和頂部為觀察窗，所述入射法蘭設置于所述光柵室的一側，所述入射法蘭與所述光柵平移機構連接，所述出射法蘭設置于所述光柵室的另一側，所述出射法蘭與所述側向觀察窗連接，所述上法蘭設置于所述光柵室的上端，所述上法蘭與所述側向觀察窗連接，所述下法蘭設置于所述光柵室的下端，所述下法蘭與所述光柵平移機構連接，所述光柵室的一側設置所述頂部觀察窗，所述光柵升降機構與所述光柵平移機構連接，且設置于所述光柵室內。