[發(fā)明專利]用于測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910032452.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN109613596B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊品;楊正華;黎宇坤;張璐;孫亮;王靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號(hào): G01T1/29
• 分類號(hào): G01T1/29;G01T1/36
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 蔡冬彥

本發(fā)明公開了一種用于測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的方法，包括以下步驟：1)靶點(diǎn)發(fā)出X光；2)利用多層膜反射鏡對(duì)能點(diǎn)高于設(shè)定最大值的X光進(jìn)行截止，利用濾片對(duì)能點(diǎn)低于設(shè)定最小值的X光進(jìn)行衰減；3)利用記錄設(shè)備記錄獲取到的X光信號(hào)。采用本發(fā)明提供的用于測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的方法，設(shè)計(jì)巧妙，采用濾片與多層膜反射鏡相結(jié)合的方式進(jìn)行能譜選擇，能有效濾除低能段和高能段的X光，特別是能夠充分地抑制高能尾部連續(xù)譜X光，得到極低噪聲的特殊能段X光信號(hào)，以利于對(duì)物理信息進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的解讀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于X光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的方法。

背景技術(shù)

物質(zhì)的原子、分子或離子受到外能的激發(fā)，由基態(tài)或較低能態(tài)躍遷到較高的能級(jí)，當(dāng)其返回到基態(tài)(退激)時(shí)，便以光輻射的形式釋放能量，形成發(fā)射光譜。

激光間接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變(ICF)是將高功率激光從兩端或六端對(duì)稱的注入至一個(gè)黑腔內(nèi)，照射腔壁的絕大部分激光被腔壁材料吸收，轉(zhuǎn)換為X光。為了獲得高的吸收效率和高的X光轉(zhuǎn)換效率,黑腔材料一般采用高Z元素金。一部分X光經(jīng)輻射熱傳導(dǎo)將能量輸運(yùn)至腔壁的熱傳導(dǎo)區(qū)，另一部分X光和冕區(qū)產(chǎn)生的X光照射其他腔壁使那些腔壁材料被燒蝕加熱。加熱后的這些腔壁產(chǎn)生次級(jí)X光繼續(xù)加熱其他腔壁。這一過程持續(xù)進(jìn)行直至整個(gè)腔都充滿X光輻射能。黑腔發(fā)射的X光譜如說明書附圖3所示。不同時(shí)間不同區(qū)域發(fā)射的X光譜不同，單獨(dú)測(cè)量某個(gè)能段的X光可獲得相應(yīng)的物理信息，從而分析特定的物理現(xiàn)象。由于不同時(shí)間不同區(qū)域發(fā)射的X光譜不同，單獨(dú)測(cè)量某個(gè)能段的X光可獲得相應(yīng)的物理信息，從而分析特定的物理現(xiàn)象。

其中，激光注入孔的面積是計(jì)算黑腔輻射流的關(guān)鍵參數(shù)之一。由于黑腔激光注入孔存在縮孔效應(yīng)，測(cè)量激光注入孔發(fā)射的X光信號(hào)可獲得激光注入孔的真實(shí)尺寸，從而用于黑腔輻射流的精確計(jì)算，獲得高精度的輻射溫度診斷數(shù)據(jù)。黑腔激光注入孔發(fā)射的X光譜信號(hào)見圖4所示。

另外，金的M殼層電子被激發(fā)，外殼層電子退激時(shí)發(fā)射的光譜稱為金M帶特征光譜(2.2keV-3.4keV)。由于其光譜位于X光波段，又稱為金M帶X光。測(cè)量金M帶二維分布的圖像可以獲得黑腔內(nèi)部激光光斑分布、金泡移動(dòng)等信息，是ICF診斷中一個(gè)重要的測(cè)量對(duì)象。

目前，測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的傳統(tǒng)方法是采用復(fù)合濾片等方式。例如目前測(cè)量黑腔激光注入孔X光信號(hào)采用的是不同厚度Be+Al的濾片組合對(duì)X光信號(hào)進(jìn)行衰減，從而在記錄設(shè)備上獲得信號(hào)強(qiáng)度合適的圖像，但是，這些采用濾片方式測(cè)量的信號(hào)還包含高能點(diǎn)X光信號(hào)，這些高能X光作為噪聲嚴(yán)重影響了對(duì)激光注入孔尺寸的測(cè)量。相似的，目前測(cè)量金M帶X光信號(hào)一般采用15μmBe+4μmTi或者25μmBe+(3-7)μmSc等不同厚度和材質(zhì)的濾片組合抑制非金M帶譜X光。但是，這些采用濾片方式測(cè)量的信號(hào)并不是嚴(yán)格的金M帶X光，除了金M帶X光以外，還包含高能尾部連續(xù)譜X光，這些高能X光作為噪聲嚴(yán)重影響了對(duì)物理信息的分析和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解讀。

解決以上問題成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

為解決傳統(tǒng)濾片方式測(cè)量特殊能段X光信號(hào)時(shí)，不能抑制高能尾部連續(xù)譜X光，嚴(yán)重影響對(duì)物理信息的分析和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解讀的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種用于測(cè)量特殊能段X光信號(hào)的方法，其要點(diǎn)在于，包括以下步驟：

1)靶點(diǎn)發(fā)出X光；

2)利用多層膜反射鏡對(duì)能點(diǎn)高于設(shè)定最大值的X光進(jìn)行截止，利用濾片對(duì)能點(diǎn)低于設(shè)定最小值的X光進(jìn)行衰減；

3)利用記錄設(shè)備記錄獲取到的X光信號(hào)。