一、滤波差分法测量软X射线谱（论文文献综述）
孙天啸[1]（2021）在《软X射线谱学显微实验技术研究》文中研究表明软X射线谱学显微技术在电池材料、生命科学、环境和地球科学等领域的研究起着至关重要的作用。扫描透射X射线显微镜（STXM）是一种复杂的多功能显微平台,可提供低至约10 nm的空间分辨率的化学形态敏感图像。结合能量范围较宽的X射线吸收谱（XAS）技术,STXM可以在大气、低温、高真空和磁场等多种环境条件下进行实验。因此,STXM成为了研究各种纳米材料、聚合物、环境、生物、无机和磁性材料微观结构的一种有力科学工具。然而,随着科学研究不断深入,用户对能量和空间分辨率、实验效率和实验环境需求的不断增加,以及诸如扫描相干衍射成像（Ptychography）、计算断层成像（Tomography）、荧光成像（Fluoresence Imaging）、焦点堆栈成像（Focal Stack Imaging）等成像方法的不断发展,需要持续对STXM技术进行更深入的研究和改进,以达到更快的实验效率、更高的分辨率和更强的抗噪声能力,并使其与先进的方法更加兼容。因此,为了提高STXM的数据质量、实验效率和信噪比,解决现有软件和硬件方面存在的不足,我们提出了创新性的解决方案,并且进行了大量设备搭建、软件开发和实验工作,具体的工作内容如下:（一）为了在上海同步辐射光源实现一款新型高性能的先进STXM,提高其成像质量和效率,并且解决由于压电电机往返运动而引入的回程误差,我们在上海同步辐射光源BL08U线站搭建了一台新型的先进STXM,并实现了一种双向运动的快速扫描技术。这台新型STXM以波带片、光阑、样品架、探测器和激光干涉仪为核心组成元件。入射的单色X射线被波带片所聚焦,通过光阑去除杂散光和高级次的光后,最后透射过样品的光强值被探测器所记录。实现STXM的核心是控制系统的开发,主要包括粗细移动平台、探测器、激光干涉仪,和相关探测器的数据采集等的控制。我们利用Python语言直接对各滑台进行高精度的灵活控制,用可编程门阵列（FPGA）实现探测器记录的光强值和激光干涉仪记录的样品位置信息的同步获取及其同步触发。其中,所使用的双向扫描技术,利用FPGA对探测器获得的光强值和激光干涉仪记录的对应位置信息进行同步采集,我们将光强值按照同一时刻的样品位置信息进行排列形成原始图像,后续利用自主开发的后处理程序对原始图像进行网格化,对落入每个网格中的数据点的光强值进行平均,最后得到均一、规整的显微图像。进一步地,我们对该系统的可视化操作界面用Py Qt5进行了研发,该界面具有界面友好、自动化高、可操作性强和简单直观的优点,利用该界面用户可以对复杂的STXM实验进行高自动化操作。最终我们利用标准靶对该STXM系统的成像效果进行了测试和实验,对一幅10μm*10μm范围,1000*1000个像素点,1 ms的积分时间的图像进行成像用时仅需16.6分钟,分辨率达到了优于30 nm的精度。实验结果表明,我们的新型STXM的双向扫描方式可以让压电电机在高速运动下不间断的往复扫描,不必担心回程误差和外界的震动,提高了扫描效率和图像质量,减少了样品在实验过程中所受的辐射剂量。特别是在一些数据量大、耗时长的成像实验中（如:大能量范围的能量堆栈和多角度的层析成像）,该新型STXM可以实现低辐射剂量、高信噪比、高空间分辨率且高速的成像,并大大节约用户机时,提升光束线站的利用效率。（二）Ptychography作为一种新兴的基于STXM的成像方法,它利用波带片把X射线聚成小的光斑,并用光阑把高级次的光和杂散光剔除,然后把光斑经过样品产生的衍射花纹用CCD或s CMOS探测器进行记录,最后通过迭代重构得到显微图像。由于它的高空间分辨率、高实验效率和高的化学敏感性,近年来受到了全世界的广泛关注。但是因为缺乏相应的数据重构软件,该成像技术的应用受到了极大的限制。因此,我们以Python语言开发了一套可视化Ptychography数据重构软件——Py PIE。该软件支持多种重构模式,自动化高,界面简洁友好,重构效果好。进一步,我们基于加拿大光源的Ambient STXM对设备进行了针对Ptychography的优化和改进,并对高镍富锂正极颗粒进行了表征和研究。我们首先分别用传统STXM和STXM-Ptychography对该电极颗粒在O的K吸收边进行了成像,结果表明,Ptychography具有更好的吸收衬度和空间分辨率,且实验效率更高。进一步,我们在O的K边、Mn的L边、F的K边和Ni的L边多个能量下对该电极颗粒进行了的Ptychography成像,给成像结果增加了成分和化学信息,我们发现电解液中的F嵌入到了降解的电极颗粒的晶格中,并伴随着Mn的不同程度的溶出。该工作为电池材料的研究提供了新的工具,为探索电池的降解机理和制备工艺提供了方向,更使得Ptychography从“正在发展的技术”真正成为了“面向大众的技术”。（三）软X射线吸收谱（XAS）是与STXM相辅相成的表征技术,也是STXM进行元素、价态分辨的前提基础。BL08U线站STXM实验腔前端的谱学腔,用皮安计来采集X射线照射到样品上激发出的俄歇电流、光电流。由于皮安计仅仅是一种高灵敏的电流表,它不仅可以采集信号电流,同时也会把噪声电流放大,造成获得的谱线信噪比较差,用户往往很难得到理想的结果。为了解决这个实际应用问题,我们设计并开发了一套新吸收谱测量系统。该系统将原有的皮安计替换为带滤波功能的预放大器、伏频转换器和多通道数据采集卡。样品的信号电流被预放大器采集,并通过其特有的滤波、漂移补偿和信号增益等功能对信号进行优化并将弱电流信号转换为大电压信号,然后该电压信号被伏频转换器转换为适于长距离传输的频率信号,最后被高速的多通道采集板卡所采集。该系统的控制系统通过实验物理和工业控制系统（EPICS）平台和Python语言来实现。我们进一步用CS-Studio来开发了该系统的可视化操作界面,可以让用户方便地进行操作控制。最后我们利用Sr Ti O3样品对新吸收谱测量系统进行了实验和测试,通过与旧系统的结果对比,新吸收谱测量系统的谱线结果更加平滑、信噪比更高、采集效率更快。
杨俊超[2]（2020）在《高性能EMCCD成像系统关键技术》文中指出电子倍增CCD（EMCCD）是真正意义上的全固态微光成像器件,属于新兴器件。其高灵敏度、全天候成像等技术特点在军事、天文等领域有非常重要的应用。国内对EMCCD器件和成像系统的研究已经攻克了许多关键技术,但是与国外顶尖厂商还有一定的差距。本文针对EMCCD复杂的驱动要求,设计了一款通用型EMCCD成像系统。在不增加体积的同时,支持多款型号的EMCCD芯片,为进一步研究成像系统的小型化奠定基础。本文从EMCCD工作原理出发,分析了噪声的产生和成像系统的应对方法。根据其对驱动信号的要求,设计了以FPGA为控制核心的硬件驱动电路。选取专用IC进行时钟驱动,通过仿真证明功能实现,并且可减小噪声;利用DAC和滤波放大电路产生正弦波作为EMCCD的倍增驱动信号,可以实现频率、相位、幅值连续可调,而且功耗低,波形更稳定。针对EMCCD输出信号微弱的特点,设计了前置放大电路,并使用相关双采样电路去除复位噪声。模数转换后经过FPGA处理后通过Camera link输出,更方便灵活。FPGA外挂了DDR2,为在线图像处理改善图像质量提供资源。软件上使用Verilog HDL语言编写代码,根据EMCCD的复杂的时序要求产生符合的波形并进行仿真和验证;根据ADC的时序要求产生对应的波形对图像模拟信号进行采样,然后量化输出;根据EMCCD倍增特有特性,利用FPGA做自动增益处理。所有模块都是独立可移植的,具有一定的通用性,可缩短其他EMCCD相机的开发周期。本文最后对成像系统进行联合调试,在实现系统功能的基础上对系统性能做整体分析,包括暗场噪声、信噪比、动态范围、调制传递函数等参数测试和对分辨率靶的实际成像,并与市场上两款主流相机进行了对比实验。结果表明:与安道尔Luca相机和滨松C9100相机相比,该系统的暗场噪声和信噪比参数上优于两款相机,动态范围和调制传递函数参数与这两款相机接近。同时分析了不同积分时间、不同倍增增益下的成像效果,证明在功能和性能上,本文成像系统都达到了较高水平。
刘涛[3]（2018）在《毛细管放电类氖氩69.8nm激光增益饱和输出研究》文中研究指明通过对国内外毛细管放电类氖氩C线69.8 nm激光的研究进展的总结和分析,确定了本论文的研究内容主要围绕实现69.8 nm激光的增益饱和展开。在理论方面,对69.8 nm激光的产生机制进行了深入的研究,建立了对应46.9 nm与69.8 nm激光的相关能级速率方程,并结合相关能级参数,计算了类氖氩46.9 nm和69.8 nm激光的相对增益系数与电子密度和电子温度的关系。利用一维磁流体力学程序,计算了Z箍缩过程中等离子体的电子温度、电子密度、类氖氩离子丰度等参数在时间和径向上的变化。获得了产生激光时的等离子体参数与毛细管放电电流和Ar气初始气压之间的关系。根据产生激光时的等离子体参数,计算了毛细管放电主脉冲电流幅值、主脉冲电流上升时间和Ar气初始气压,对69.8 nm激光增益系数在等离子体柱径向上分布的影响,为实验上实现69.8 nm激光增益饱和奠定了理论基础。实验方面,首先利用35 cm长毛细管,开展了主脉冲电流幅值和Ar气初始气压对69.8 nm激光强度影响的实验研究,确定了最佳实验条件为主脉冲电流幅值14 k A,初始气压16 Pa。并对35 cm长毛细管放电激发的类氖氩激光进行了增益系数测量实验,获得46.9 nm激光的增益饱和输出,增益系数0.58 cm-1,增益长度积达到19,实现了增益饱和输出。测得69.8 nm激光增益系数0.40 cm-1,增益长度积达到13.2,实现了近增益饱和输出。其次,为了实现增益饱和增加了增益介质长度,开展了45 cm长毛细管的最佳实验条件实验,确定了主脉冲电流幅值13.5 k A,初始气压15.4 Pa。在此条件下实现了69.8 nm激光的增益饱和输出,增益系数0.41 cm-1,增益长度积为17.2。在最佳实验条件下对类氖氩69.8 nm激光特性进行了实验研究。测量了69.8 nm激光的时间特性和空间分布,与初始气压和等离子体长度的关系。实验发现,69.8 nm激光脉冲半高宽随着初始气压的增加先增大后减小,在初始气压15.4 Pa时69.8 nm激光脉冲半高宽达到最大值1.75 ns。还测量了69.8 nm激光光强的空间分布与初始气压和等离子体长度的关系。实验结果表明,初始气压的变化会改变激光光强的空间分布形状,而等离子体长度的变化不会改变光强的空间分布形状,仅影响激光光强。并且测得在初始气压15.4 Pa时激光束散角形状以单一主峰为主,主峰的半高宽为0.5 mrad。最后,为了获得更高的激光光强输出,设计了类氖氩C线69.8 nm激光的双程放大实验,利用平面Si C反射镜实现了69.8 nm激光的双程放大,与单程放大相比69.8 nm激光光强增长了9.15倍,测量了双程放大激光的束散角为3.4 mrad,激光脉冲半高宽为2.2 ns,实现了85 cm长的等效增益长度,对应的增益长度积达到34.9,获得了69.8 nm激光的深度增益饱和输出。并且对双程放大与单程放大的激光特性进行了比较,分析了双程放大的束散角和激光脉冲宽度增加主要与增益介质的分布有关。综上,本文根据类氖氩C线69.8 nm激光的动力学过程,建立了69.8 nm激光增益系数的计算模型,获得了69.8 nm激光增益系数在等离子体径向上的分布,为实验上获得69.8 nm激光增益饱和输出提供了理论指导。在深入研究69.8 nm激光实验条件的基础上,利用45 cm长毛细管实现了类氖氩69.8 nm激光的增益饱和输出。并且利用Si C反射镜实现了69.8 nm激光的双程放大,获得了深度增益饱和激光输出,为后续开展该激光波长的应用研究奠定了基础。
郑建华,晏骥,韦敏习,江少恩[4]（2015）在《18～88 keV Ross滤片谱仪的设计和应用》文中研究表明以带通平响应为优化目标,通过残余响应、带外残余响应相对误差以及残余响应平整度3个参数来优化滤片的厚度,设计了一套共有7个能量通道、连续覆盖1888keV能谱范围的Ross滤片谱仪。该谱仪能量通道宽度在220keV之间。多数能量通道的带外残余响应相对误差低于10%,残余响应平整度优于20%。将该谱仪应用于微聚焦X光机上的高Z金属球壳高能X射线背光照相实验,结果表明:在不同的实验条件下,Ross滤片谱仪测得的能谱形状与理论模型给出的结果符合较好,测得的能谱不仅能够很好地解释背光照相图像,而且可用于根据图像反推客体的面密度。
姜杉[5]（2015）在《等离子体Z箍缩过程与类氖氩软X射线激光的研究》文中研究说明软 X射线激光,由于其具有的波长短、单色性好、脉冲窄等其他光源不能同时拥有的特点,在诸如高温高密度等离子体诊断等领域,具有无法替代的应用前景。目前,在众多的小型化软X射线激光方案当中,毛细管放电软X射线激光具有装置体积小、搭建运行成本低、单发能量高、重复频率高等特点,是最有希望实现大规模实验室应用的方案。在理论和实验两方面,对毛细管放电软X射线激光进行深入研究。理论上模拟了毛细管放电等离子体Z箍缩过程。实验上,在低气压成功实现毛细管放电46.9 nm软X射线激光的基础上,本论文搭建了一整套,大电流主脉冲毛细管放电软X射线激光装置,开展类氖氩软X射线激光研究。在理论方面,编写了一维柱对称磁流体力学程序,并利用该程序对不同内径毛细管中,不同初始气压的Z箍缩过程进行了模拟,得出Z箍缩过程中等离子体状态的空间分布随时间的变化。通过模拟获得了在激光产生时,如电子温度、电子密度、类氖氩离子密度等状态在空间上的分布情况。对内径、初始气压对毛细管中的Z箍缩过程的影响进行了分析。对使用内径3.2 mm和4.0 mm毛细管的最佳气压条件下,增益系数之间的差别进行了分析。利用大电流主脉冲毛细管放电装置,进行毛细管放电软X射线激光研究。同时,研究预脉冲过程中的等离子体状态,以及Ar原子和Ar+离子丰度随时间的变化。对预电离等离子体进行诊断,测量了由预电离等离子体发出的自发辐射强度随时间的变化,以及时间积分光谱,研究不同预脉冲条件对软X射线激光的影响。利用内径为3.2 mm和4.0 mm的陶瓷毛细管,在主脉冲电流幅值为26 k A的条件下,研究了气压和预主脉冲延时对毛细管放电泵浦类氖氩6.9 nm软X射线激光实验的影响并获得了最佳实验参数。使用内径4.0 mm和3.2 mm陶瓷毛细管时,在最佳条件下测得46.9 nm激光的增益系数分别为0.86 cm-1和1.3 cm-1,实现了46.9 nm激光的深度增益饱和。深入研究了毛细管放电46.9 nm激光的脉冲持续时间和激光光强分布。首先,在激光脉冲宽度方面,分别利用内径3.2 mm和4.0 mm毛细管,在最佳初始气压条件下,测量了激光脉冲宽度随增益介质长度的变化。同时,模拟了激光脉冲宽度随增益介质长度的变化,解释了激光脉冲宽度的演化机理。测量了不同初始气压条件下的激光脉冲宽度。结合等离子体Z箍缩过程的理论研究结果,对不同气压条件下的激光脉宽演化过程进行了分析。利用软X射线平场谱仪,对内径3.2 mm和4.0 mm毛细管中,不同初始气压条件下获得的激光光强分布进行测量,计算最佳条件下的激光束散角,并对实验结果进行分析。针对实现毛细管放电类氖氩69.8 nm C线和72.6 nm E线的激光输出开展了研究。首先,通过降低主脉冲电流幅值和降低初始Ar气气压,获得了较高的电子温度和较低的电子密度的Z箍缩等离子体,该等离子体状态有利于69.8 nm和72.6 nm激光输出。实验中,在主脉冲电流幅值12 k A和初始气压14 Pa的条件下,实现了69.8 nm和72.6 nm激光输出,其中69.8 nm激光增益系数达到0.34 cm-1,增益长度积达到11。同时利用MHD程序对产生69.8 nm激光时的等离子体状态进行了模拟,对产生69.8 nm激光的等离子体状态进行了分析。本文对毛细管放电过程中的等离子体Z箍缩过程,以及其对类氖氩软X射线激光的影响进行了细致的研究,所得的理论和实验结果,对毛细管放电软X射线激光的发展具有的一定的推动作用。
陈火耀[6]（2015）在《软X射线全息平焦场光栅的研制》文中指出在核聚变、天体物理和材料研究等领域,极紫外／软X射线光谱特征分析是其研究的重要手段,极紫外／软X射线掠入射平焦场光栅谱仪由于能耦合平面探测器,获得具有时空分辨的光谱分析,目前已被广泛采用。极紫外／软X射线平焦场光栅是其核心光学元件,主要有刻划光栅和全息光栅两种,目前全息光栅可以替代刻划光栅用于光谱仪的搭建,而且相比之下,全息光栅有高次谐波抑制效果好、低杂散光和低散射光等优点。本课题主要研究应用于0.8-6nm波段的平焦场光栅的设计和制作,论文的主要内容包括：1、基于凹面消像差光栅的像差理论,并结合实测的光栅基底曲率半径优化了应用在0.8-6nm平焦场光栅的线密度分布参数；利用光程差理论设计了工艺上可行的非球面波记录光路；使用严格耦合波方法给出了光栅的槽型结构参数及其允许的工艺宽容度。2、由于光栅不同区域成像特性的差别,导致了在1.3nm以下的光谱分辨率低,针对各个区域的成像特点,通过调节不同区域的衍射效率来调节各区域成像在最终成像中所占的比重,以提高1.3nm以下的光谱分辨率。另一方面,全息光栅的条纹弯曲会带来光谱像的弯曲,从而影响分辨率,从制作光路的角度我们给出了光栅条纹的调整方法,最终提出利用柱面反射镜替代球面反射镜以获得近似直的光谱像,能有效的改善2nm以上的光谱分辨率。3、光栅的制作工艺：系统分析了曝光光路的调节误差对线密度分布的影响,并发现了误差之间可以相互补偿；利用非球面波记录光路制作了光刻胶光栅掩模,利用灰化技术获得了期望的占宽比,最后利用离子束刻蚀将光刻胶图形转移到融石英基底上,获得了占宽比为0.35±0.1,槽深9±1nm的Laminar全息平焦场光栅；探索了采用柱面反射镜制作平焦场光栅的可行性,发现了由于柱面反射镜加工方法带来的应用问题。4、利用位相片搭建了基于自准直衍射法的线密度测量系统,分析了偏心误差对测量的影响,并给出了利用光栅本身特性调整降低偏心误差的方法。利用该系统测量了制作的全息光栅,最终的线密度偏差在±0.5%以内,满足设计要求。5、最后提出使用近场全息曝光结合离子束刻蚀的方法制作软X射线全息平焦场光栅,并从理论上分析其可行性。分析制作过程中不同的曝光配置下光栅线密度分布的转移误差及其控制,探讨了德国耶拿大学电子束光刻设备制作掩模板的相关问题,主要包括高变化率线密度分布的近似实现方式及其对光谱成像质量的影响。
岳林霖[7]（2011）在《用于软X射线诊断的小型化透射光栅谱仪的研制》文中研究表明透射光栅谱仪（TGS）诊断系统,作为一种黑体腔特征诊断系统,能够通过测量黑体腔中发射出的X射线,得到黑腔中X射线发射能谱和空间分辨谱。针对目前传统的透射光栅谱仪存在的体积过大、瞄准困难,动态范围小等缺点,本论文对这些缺点进行改善,研制了新的透射光栅谱仪,以满足ICF实验中对软X射线能谱测量高效性和精确性的需求。根据ICF实验中对软X射线诊断的具体要求,结合光学元件透射光栅和CCD的自身特点,论文提出了透射光栅谱仪的设计构想和设计目标,并对其中的关键技术单元进行了深入的分析,设计并制造了新的透射光栅谱仪。（1）经过研究国内外ICF诊断的研究进展,并比较了各种常用的X射线诊断方法,引入了本论文的研究对象——新透射光栅谱仪。在分析了传统透射光栅谱仪的成像原理的基础上,设计了经过改良后的新谱仪。（2）根据诊断实验对谱仪的具体设计要求,论文首次提出使用一种错位排布的空间分辨狭缝结构来弥补新谱仪因尺寸较小带来的能谱分辨降低的缺陷,并首次使用磁密封结构来实现新谱仪对真空性的要求,同时使用电极机构使得透射光栅和CCD可以上下左右移动,从而达到降低瞄准精度和方便调节的目标。（3）本文使用一种改良的实验标定系统,在北京同步辐射装置3WIB束线上,对透射光栅和软X射线CCD进行了精密的实验标定,并对实验结果进行了理论分析,得到了一些重要的实验参数,包括:CCD的量子效率,透射光栅的衍射效率等。（4）将新谱仪安装在中国工程物理研究院激光聚变中心的“神光Ⅲ”原型实验装置上,在激光注入口对激光与金腔靶相互作用产生的X射线进行了测量。利用透射光栅解谱方法,对实验数据进行了精密的解谱分析,得到了X射线的定量测量结果。将实验结果与传统透射光栅谱仪的实验结果进行比较,实验结果显示,新谱仪与设计目标符合较好。总之,本论文研制的透射光栅能谱仪基本达到了设计要求,并为ICF诊断设备的不断改善提高上提供了一定的参考价值。
谢钱涛[8]（2010）在《透射光栅测量系统的研制》文中研究表明软X射线能谱测量是ICF实验中的重要研究内容之一。通过软X射线能光谱分析,可以得到X射线总的通量,辐射温度,转换效率等重要参数,这些都是间接驱动黑腔热力学的重要参数。作为黑腔特征诊断系统,软X射线能诊断系统测量黑体腔中发射出的X射线,可得出黑腔中辐射温度的时间变化图。针对目前常用的测量系统往往存在能谱分辨差,解谱困难等缺点,本论文研制了一种基于透射光栅的软X射线能测量系统,能够使软X射线能谱的测量更高效、更精确。根据ICF实验对软X射线诊断的物理要求,结合透射光栅自身特点,论文分析研究了现有测量系统的测量方法和工作原理,并对其中的关键技术单元进行了深入的分析。根据高温等离子体X射线诊断的实验需求,论文提出了相应透射光栅测量系统的设计方案,完成了测量系统的物理设计和工程设计,同时对系统的结构模型运用现代的有限元分析方法进行了分析与优化,最后对测量系统进行了验证性的测量实验。本文主要的创新点及完成的工作如下:①在研究了软X射线能诊断自身的特点及具体实验要求的基础之上,结合各种常用诊断方法和当前软X射线能测量系统方面的工程实践,提出了基于透射光栅的透射光栅测量系统的设计方案。②根据实验需求及总体方案设计,结合结构最简单、变形最小、传动机构运动链最短和极限设计等原则,完成了透射光栅测量系统的光路设计、结构系统设计以及控制系统设计。③综合运用三维设计软件Pro/engineer和有限元分析软件建立关键部分的结构模型,进行了相关的静力学、动力学有限元分析,得到了主体机械结构在重力作用下的静力变形结果及前十阶固有振动频率结果,优化了整体结构设计方案。④在原型装置上进行了安装调试,并进行了相关的实验验证。结果表明,测量系统实现了各个关键部件的精确调节与定位,测量结果与理论结果基本相符。透射光栅测量系统达到了设计要求。本论文研制的透射光栅测量系统基本达到了设计要求,并为进一步的工程应用研究提供了有价值的参考。
杨松涛[9]（2009）在《毛细管放电类氖氩46.9nm激光增益饱和输出研究》文中研究说明毛细管放电软X射线激光是一种小型、台式激光方案,具有很高的研究价值与很强的实用性,具有广阔的应用前景。本论文讨论了使用35cm长毛细管放电类氖氩46.9nm激光输出的实验,测量了激光增益,实现了增益饱和,并对激光波长和束散角进行了测量。理论上,介绍了目前产生X射线激光的主要物理机制,并详细介绍了基于电子碰撞机制的毛细管放电的物理过程,即Z箍缩过程。利用雪耙模型讨论了气压对等离子体箍缩过程的影响。装置的方面,介绍了毛细管放电装置的各个主要部分的原理与特性,以及对预脉冲放电方案进行改进,使装置能够稳定运行。实验研究方面,顺利实现了预脉冲的导通,获得了35cm毛细管激光输出,在35cm长的毛细管中寻找产生激光的最佳气压范围。使用XRD进行35cm长毛细管进行增益测量实验,对实验结果进行分析,初步测量了35cm长毛细管输出激光增益系数。使用专门为软X射线谱区设计的罗兰圆谱仪对激光的波长进行了测量,获得了精确的激光谱线。用谱仪实现了激光增益的测量,测量增益系数为0.52cm-1,增益长度积为17.16,实现了激光的增益饱和输出,验证了实现增益饱和的方法。在实现激光的增益饱和输出之后,对激光的特性进行了测量,测量了激光的水平方向束散角3.9mrad、垂直方向束散角4.0mrad。本文的内容是理论与实验研究相结合,探讨了用35cm长毛细管实现增益饱和的原理、方法及过程,实现了激光的增益饱和输出,为以后进行应用性研究打下了坚实的基础。
侯立飞[10]（2007）在《多层镜软X射线能谱仪的研制》文中指出软X射线能谱测量是ICF实验中的重要内容,测量意义重大。软X射线能诊断通过光谱分析,可以得到X射线总的通量,辐射温度,转换效率以及反照率。这些都是间接驱动黑腔热力学的重要参数。作为黑体腔特征诊断系统,软X射线能诊断系统测量黑体腔中发射出的X射线,可得出黑腔中辐射温度的时间变化图。针对目前常用的谱仪往往存在能谱分辨差,解谱困难等缺点,本论文研制了一种基于多层镜的软X射线能谱仪,以使软X射线能谱测量更高效、更精确。根据ICF实验对软X射线诊断的具体要求,结合多层镜自身特点,论文研究了现有谱仪系统的工作原理和实现方案,并对其中的关键技术单元进行了深入的分析。通过高温等离子体X射线诊断技术的研究,论文阐明了多层镜谱仪的系统组成与工作原理,完成了谱仪通道的物理设计,同时对系统的结构模型运用现代的有限元分析技术进行了设计与分析,最后标定了谱仪用多层镜的反射率。本文主要的创新点及创造性工作如下:①在分析软X射线诊断的特点及其具体要求的基础之上,研究了各种常用诊断方法,介绍了多层镜的原理与发展现状,分析了当前软X射线能谱仪系统方面的工程实践,给出了基于多层镜的软X射线能谱仪原理。②根据诊断实验对谱仪的具体设计要求,论文提出了实现软X射线能谱定量测量功能的具体方案。软X射线能谱仪有八个通道,每个通道由多层镜、滤片与X射线二极管（XRD）组成,能量范围为0.1～1.5keV,能量分辨率（E/?E）不小于15,多层镜角度不确定度优于2%。③在分析多层镜原理、设计方法与制备技术的基础上,完成了谱仪用多层镜与滤片的设计,模拟计算出多层镜的反射率与滤片的透过率,得到各通道理论响应函数。④根据方案,完成了多层镜谱仪的具体机械结构设计,引入有限元分析技术研究谱仪固有机械性能。应用Pro/E与Ansys软件建立了软X射线能谱仪系统的结构模型,对其进行了静力学、动力学方面的有限元分析,获得了谱仪在重力影响下的变形结果,及前十阶固有振动频率结果,并进行了相关优化。⑤在北京同步辐射装置3WIB束线上,对谱仪用21°-B4C/Si, 21°-B4C /Mo, 14.93°-C/Cr, 10°-Cr/Ti, 15°-B4C/W, 10°-B4C/W,6.86°-B4C/W多层镜在50 eV～1 500 eV能段上的反射率进行了精密标定。结果表明,多层镜达到了预期的分光效果,性能满足设计要求。利用实验结果,论文得到谱仪各通道的实际响应函数,为谱仪的定量测量提供了数据保证。八通道软X射线能谱仪采用得等多层镜作为分光元件,结合滤片吸收,很好的实现了其软X射线能谱测量功能。其中的关键技术单元具有较高的可靠性、精确性和稳定性。软X射线能谱仪的实际性能为:①能谱范围:95eV～1450 eV（95eV,175 eV,260 eV,420 eV,650 eV800 eV,1000 eV,1450 eV）;②多层镜调节性能:±3.4°的角度调节,±16mm的平移调节;③瞄准角度不确定度:<1.5% ;④能量分辨率E/ΔE:≥5。本论文研制的多层镜软X能谱仪基本达到了设计要求,并为进一步应用研究提供了有价值的参考。
二、滤波差分法测量软X射线谱（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、滤波差分法测量软X射线谱（论文提纲范文）
（1）软X射线谱学显微实验技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 同步辐射及其性质 |
| 1.3 同步辐射光源的发展 |
| 1.4 同步辐射技术的显微成像方法简介 |
| 1.4.1 全场透射X射线显微镜 |
| 1.4.2 扫描透射X射线显微镜 |
| 1.4.3 X射线全息成像 |
| 1.4.4 X射线光电发射电子显微镜 |
| 1.5 本文研究的内容和意义 |
| 第2章 扫描透射X射线显微镜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 STXM的原理 |
| 2.2.1 成像原理 |
| 2.2.2 光学密度 |
| 2.2.3 空间分辨率 |
| 2.3 STXM的国内外发展现状 |
| 2.3.1 国际上主要的STXM |
| 2.3.2 国际上的STXM控制软件 |
| 2.4 STXM的方法学 |
| 2.4.1 点谱扫描 |
| 2.4.2 能量堆栈 |
| 2.4.3 扫描相干衍射成像 |
| 2.4.4 纳米计算层析扫描 |
| 2.4.5 焦点堆栈成像 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 双向扫描方法的STXM实验站的实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双向扫描方法介绍 |
| 3.3 硬件设备的实现 |
| 3.3.1 X射线聚焦机构 |
| 3.3.2 级选光阑系统 |
| 3.3.3 样品扫描机构 |
| 3.3.4 探测器系统 |
| 3.3.5 系统震动抑制机构 |
| 3.4 实验站控制系统的实现 |
| 3.4.1 数据获取部分 |
| 3.4.2 扫描控制部分 |
| 3.4.3 可视化操作界面软件 |
| 3.5 数据的后期处理 |
| 3.6 实验站测试和实验结果 |
| 3.6.1 原始STXM实验结果 |
| 3.6.2 处理后的实验结果 |
| 3.6.3 空间分辨率的量化分析 |
| 3.6.4 辐射剂量分析 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 Ptychography的重构软件开发和应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 工作概述 |
| 4.1.2 加拿大光源SM线站 |
| 4.1.3 加拿大光源的Ptychography技术 |
| 4.2 SM线站实验条件的改进 |
| 4.2.1 聚焦模式的研究 |
| 4.2.2 离焦模式的研究 |
| 4.2.3 其它研究 |
| 4.3 可视化数据重构软件 |
| 4.3.1 软件算法 |
| 4.3.2 软件主界面 |
| 4.3.3 堆栈分析设置界面 |
| 4.3.4 观察窗界面 |
| 4.3.5 图像查看器界面 |
| 4.3.6 图像计算器界面 |
| 4.4 SM线站Ptychography技术和重构软件的测试 |
| 4.4.1 传统STXM与Ptychography对比实验 |
| 4.4.2 Ptychography能量堆栈实验 |
| 4.5 高镍富锂阴极颗粒降解机理的研究 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 高信噪比的软X射线吸收谱测量系统的实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 研究简介 |
| 5.1.2 实验物理和工业控制系统EPICS |
| 5.2 硬件装置 |
| 5.2.1 数据计数板卡 |
| 5.2.2 伏频转换器 |
| 5.2.3 预放大器 |
| 5.3 控制系统 |
| 5.4 XAS测量系统的具体实现方式 |
| 5.4.1 光束线部分 |
| 5.4.2 实验站部分 |
| 5.4.3 测量过程 |
| 5.5 图形化操作界面软件 |
| 5.6 实验和测试 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）高性能EMCCD成像系统关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 微光成像技术 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 论文主要内容和结构安排 |
| 2 EMCCD成像系统电路方案设计 |
| 2.1 EMCCD工作过程 |
| 2.2 EMCCD成像噪声与成像系统的关系 |
| 2.3 EMCCD成像系统总体设计方案 |
| 2.3.1 EMCCD成像系统数字控制电路 |
| 2.3.2 EMCCD成像系统时钟驱动和偏置电压电路 |
| 2.3.3 EMCCD成像系统信号预处理与模数转换电路 |
| 2.3.4 EMCCD成像系统通信接口电路 |
| 2.3.5 EMCCD成像系统板级处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 EMCCD成像系统硬件电路设计 |
| 3.1 EMCCD结构特点及驱动要求 |
| 3.2 EMCCD驱动电路设计 |
| 3.2.1 垂直与水平时钟驱动电路设计 |
| 3.2.2 高压倍增驱动电路设计 |
| 3.2.3 直流偏置电路设计 |
| 3.3 前端模拟信号处理电路设计 |
| 3.3.1 前置放大电路 |
| 3.3.2 相关双采样 |
| 3.3.3 AD转换电路 |
| 3.4 FPGA控制单元电路设计 |
| 3.5 通信接口电路设计 |
| 3.6 系统板级设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 EMCCD成像系统程序设计 |
| 4.1 主时钟选择模块 |
| 4.2 EMCCD驱动时序信号设计 |
| 4.2.1 CCD201 时序分析 |
| 4.2.2 CCD201 时序设计与验证 |
| 4.3 数据图像采集与传输程序 |
| 4.3.1 AD芯片时序设计 |
| 4.3.2 图像输出程序设计 |
| 4.4 串口通讯模块 |
| 4.5 自动增益设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 EMCCD成像系统测试成像结果分析 |
| 5.1 系统调试与信号测试 |
| 5.2 成像系统性能分析 |
| 5.2.1 成像系统噪声水平测试 |
| 5.2.2 成像系统动态范围测试 |
| 5.2.3 成像系统调制传递函数测试 |
| 5.3 系统成像实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）毛细管放电类氖氩69.8nm激光增益饱和输出研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展及分析 |
| 1.2.1 软X射线激光产生方案的研究进展 |
| 1.2.2 毛细管放电46.9nm激光研究进展 |
| 1.2.3 毛细管放电其它波长激光研究进展 |
| 1.2.4 类氖氩C线69.8nm波长激光的研究进展 |
| 1.2.5 增益饱和及双程放大研究进展 |
| 1.3 研究现状分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 类氖氩69.8nm激光增益特性的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 类氖氩69.8nm激光的产生机制 |
| 2.3 相对增益系数的理论研究 |
| 2.3.1 相对增益系数计算的理论模型 |
| 2.3.2 相对增益系数的计算结果及分析 |
| 2.4 Z箍缩过程中等离子体参数的模拟 |
| 2.4.1 一维磁流体力学理论模型 |
| 2.4.2 主脉冲电流幅值对等离子体参数的影响 |
| 2.4.3 主脉冲电流上升时间对等离子体参数的影响 |
| 2.4.4 初始气压对等离子体参数的影响 |
| 2.5 类氖氩69.8nm激光增益系数影响的理论模拟 |
| 2.5.1 主脉冲电流幅值对增益系数的影响 |
| 2.5.2 主脉冲电流上升时间对增益系数的影响 |
| 2.5.3 初始气压对增益系数的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电69.8nm激光近增益饱和输出研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备的介绍 |
| 3.2.1 实验设备组成 |
| 3.2.2 毛细管放电设备工作过程 |
| 3.2.3 激光分光方案介绍 |
| 3.3 毛细管长度35cm时最佳实验条件研究 |
| 3.3.1 主脉冲电流幅值对69.8nm激光强度的影响 |
| 3.3.2 初始气压对多波长激光影响的比较 |
| 3.4 增益系数实验研究 |
| 3.4.1 增益系数测量实验方法 |
| 3.4.2 多波长激光增益系数的实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 毛细管放电69.8nm激光增益饱和输出特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 毛细管长度45cm时69.8nm激光最佳实验条件研究 |
| 4.2.1 主脉冲电流幅值对激光的影响 |
| 4.2.2 初始气压对激光的影响 |
| 4.2.3 预主脉冲延时对激光的影响 |
| 4.3 45cm长毛细管69.8nm激光增益系数测量实验 |
| 4.4 类氖氩69.8nm激光时间特性实验研究 |
| 4.4.1 69.8nm激光时间特性与初始气压的关系 |
| 4.4.2 69.8nm激光时间特性与不同等离子体长度关系 |
| 4.5 69.8nm激光空间特性实验研究 |
| 4.5.1 69.8nm激光空间分布与初始气压的关系 |
| 4.5.2 69.8nm激光空间分布与不同等离子体长度的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 毛细管放电69.8nm激光双程放大的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双程放大实验条件分析 |
| 5.3 双程放大实验装置 |
| 5.4 双程放大实验结果及分析 |
| 5.5 双程放大与单程放大激光特性的比较 |
| 5.5.1 双程放大与单程放大激光时间特性的比较 |
| 5.5.2 双程放大与单程放大激光空间特性的比较 |
| 5.5.3 不同初始气压下双程放大激光时间和空间特性的变化 |
| 5.5.4 双程放大激光的等效增益长度积 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）18～88 keV Ross滤片谱仪的设计和应用（论文提纲范文）
| 1 Ross滤片设计 |
| 1.1 Ross滤片法原理及设计方法 |
| 1.2 Ross滤片设计结果 |
| 2 高能X射线背光照相实验 |
| 2.1 实验排布 |
| 2.2 实验结果及讨论 |
| 3 结论 |
（5）等离子体Z箍缩过程与类氖氩软X射线激光的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展及分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电等离子体Z箍缩的理论研究 |
| 2.1 毛细管放电Z箍缩效应 |
| 2.2 等离子体Z箍缩的理论模型 |
| 2.2.1 一维两温磁流体力学模型 |
| 2.2.2 Z箍缩等离子体电离模型 |
| 2.3 等离子体Z箍缩过程理论模拟 |
| 2.3.1 内径 3.2 mm毛细管内等离子体Z箍缩过程 |
| 2.3.2 内径 4.0 mm毛细管内等离子体Z箍缩过程 |
| 2.4 产生激光时刻等离子体状态空间分布模拟 |
| 2.4.1 内径 3.2 mm毛细管等离子体状态分析 |
| 2.4.2 内径 4.0 mm毛细管等离子体状态分析 |
| 2.4.3 毛细管内径对 46.9 nm激光增益的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大电流Z箍缩产生类氖氩 46.9 nm激光研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大电流主脉冲毛细管放电实验装置 |
| 3.2.1 主脉冲电源 |
| 3.2.2 放电室 |
| 3.2.3 连接套筒 |
| 3.2.4 预主脉冲隔离电感 |
| 3.2.5 可移动放电电极 |
| 3.2.6 真空系统 |
| 3.2.7 预脉冲电源系统 |
| 3.2.8 延时电路 |
| 3.2.9 软X射线探测系统 |
| 3.3 毛细管放电预电离等离子体状态研究 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 预电离等离子体诊断实验装置 |
| 3.3.3 预电离等离子体诊断实验 |
| 3.4 内径 3.2 mm毛细管的 46.9 nm激光实验研究 |
| 3.4.1 毛细管内初始气压对 46.9 nm激光影响研究 |
| 3.4.2 预脉冲电流条件对 46.9 nm激光的影响研究 |
| 3.4.3 46.9 nm激光增益测量实验 |
| 3.5 内径 4.0 mm毛细管的 46.9 nm激光实验研究 |
| 3.5.1 毛细管内初始气压对 46.9 nm激光影响研究 |
| 3.5.2 预脉冲电流条件对 46.9 nm激光的影响 |
| 3.5.3 46.9 nm激光增益测量实验 |
| 3.5.4 毛细管内径对 46.9 nm激光影响的分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 46.9 nm激光的脉宽和光斑光强分布的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 46.9 nm激光的脉宽的实验研究 |
| 4.2.1 等离子体柱长度对 46.9 nm激光脉宽的影响 |
| 4.2.2 初始气压对 46.9 nm激光脉宽的影响 |
| 4.3 46.9 nm激光光强分布实验研究 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 软X射线平场谱仪标定 |
| 4.3.3 46.9 nm激光光强空间分布的实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 小电流Z箍缩产生 69.8nm软X射线激光研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小电流毛细管放电软X射线激光激光实验装置 |
| 5.3 毛细管放电类氖氩 3p-3s能级 69.8 nm激光实验 |
| 5.4 小电流下等离子体Z箍缩的理论模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）软X射线全息平焦场光栅的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 软x射线平焦场光栅谱仪 |
| 1.2.1 软x射线平焦场光栅谱仪的国内外应用现状 |
| 1.2.2 平场光谱仪的像散矫正 |
| 1.2.3 平场光谱仪的标定 |
| 1.2.4 平场光谱仪的超分辨率重构技术 |
| 1.3 软x射线平焦场光栅的发展现状 |
| 1.4 选题意义与内容安排 |
| 第二章 软x射线平焦场光栅的优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 软x射线平焦场光栅的优化设计理论 |
| 2.2.1 凹面消像差光栅的像差理论 |
| 2.2.2 曝光光路设计 |
| 2.2.3 光线追迹 |
| 2.3 应用于0.8-6 nm的软×射线平焦场光栅设计 |
| 2.3.1 线密度优化 |
| 2.3.2 制作光路优化 |
| 2.3.3 光栅槽型结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软x射线平场光谱仪的光谱分辨率研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光谱分辨率的表征方式 |
| 3.3 分区光栅 |
| 3.3.1 软x射线平焦场光栅成像特性 |
| 3.3.2 考虑光栅衍射效率的光线追迹模型 |
| 3.3.3 分区光栅的设计 |
| 3.4 软x射线平焦场光栅的条纹弯曲及其光谱成像弯曲 |
| 3.4.1 软x射线平焦场光栅的条纹弯曲现象 |
| 3.4.2 条纹弯曲对光谱分辨率的影响 |
| 3.4.3 光栅条纹弯曲的调整及其对光谱分辨率的改善 |
| 3.5 利用柱面反射镜制作的分区光栅 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 全息平焦场光栅的制作 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 曝光光路搭建误差分析 |
| 4.3 全息平焦场光栅的制作工艺 |
| 4.3.1 光栅条纹对比度调整 |
| 4.3.2 曝光中的调制 |
| 4.3.3 光刻胶掩模占宽比的调整 |
| 4.3.4 全息平焦场光栅的刻蚀 |
| 4.4 变间距光栅的线密度测量 |
| 4.4.1 基于位相片的变间距光栅线密度测量系统 |
| 4.4.2 线密度测量系统误差分析 |
| 4.4.3 软x射线全息平焦场光栅的线密度分布测量 |
| 4.5 采用的柱面反射镜的记录光路 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 近场全息曝光制作全息平焦场的相关问题研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近场全息制作变间距光栅 |
| 5.2.1 近场全息中的线密度转移 |
| 5.2.2 近场全息中线密度转移误差的修正 |
| 5.2.3 用于近场全息的变间距掩模版设计 |
| 5.3 电子束光刻制作光栅掩模的相关分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的工作总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）用于软X射线诊断的小型化透射光栅谱仪的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光聚变物理研究概述 |
| 1.3 论文研究的目的及意义 |
| 1.4 软X 射线能谱仪国内外研究进展 |
| 1.5 本论文的主要任务 |
| 第二章 小型化X 射线透射光栅谱仪方案设计 |
| 2.1 背景介绍 |
| 2.1.1 高温等离子体X 射线诊断方法 |
| 2.1.2 吸收法 |
| 2.1.2.1 晶体分光法 |
| 2.1.2.2 透射光栅法 |
| 2.1.3 透射光栅简介 |
| 2.2 小型化透射光栅谱仪的研制 |
| 2.2.1 透射光栅谱仪设计指标 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 2.2.3 透射光栅谱仪的设计理论 |
| 2.2.3.1 透射光栅谱仪结构方案 |
| 2.2.3.2 空间分辨狭缝的研制 |
| 2.2.3.3 传统谱仪和新谱仪信号强度比较 |
| 2.2.4 透射光栅谱仪的工作模式 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 CCD 的标定试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CCD 的工作原理 |
| 3.2.1 CCD 的概述 |
| 3.2.2 CCD 的结构及工作原理 |
| 3.2.2.1 CCD 的结构 |
| 3.2.2.2 CCD 的工作原理 |
| 3.3 CCD 量子效率的标定 |
| 3.3.1 CCD 量子效率概述 |
| 3.3.2 CCD 量子效率标定试验 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 透射光栅的标定实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 透射光栅模型及实验数据处理方法 |
| 4.2.1 光栅模型 |
| 4.2.2 光栅结构参数(a/d、z 和f)的确定 |
| 4.3 透射光栅衍射效率的实验标定 |
| 4.3.1 实验布局 |
| 4.3.2 光栅衍射效率的标定方法 |
| 4.3.2.1 23＃光栅绝对衍射效率标定 |
| 4.3.2.2 新透射光栅谱仪中所用24#光栅的衍射效率标定 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 透射光栅谱仪测量的X 射线结果分析 |
| 5.1 透射光栅谱仪测量原理、性能及结构 |
| 5.2 透射光栅谱仪配X 光CCD 测谱的解谱方法 |
| 5.2.1 透射光栅谱仪配X 光CCD 测谱描述 |
| 5.2.2 解谱方法 |
| 5.3 实验考核 |
| 5.3.1 实验参数(Δλ、S)的确定 |
| 5.3.2 CCD 实验数据 |
| 5.3.3 透射光栅谱仪解谱方法 |
| 5.3.4 金腔靶激光注入口的X 射线测量结果 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与研究展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（8）透射光栅测量系统的研制（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 论文相关领域发展与研究现状 |
| 1.2.1 国内外ICF 研究 |
| 1.2.2 精密机械技术 |
| 1.2.3 CAD、CAE 技术 |
| 1.3 论文研究的目的及意义 |
| 1.4 本论文的主要任务 |
| 2 高温等离子体X 射线诊断技术方法 |
| 2.1 等离子体X 射线诊断方法 |
| 2.1.1 晶体分光法 |
| 2.1.2 吸收法 |
| 2.1.3 透射光栅法 |
| 2.2 透射光栅介绍 |
| 2.3 透射光栅测量系统概述 |
| 2.3.1 透射光栅测量系统组成 |
| 2.3.2 透射光栅测量系统原理 |
| 2.4 透射光栅测量系统发展现状 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 透射光栅测量系统结构方案工程设计 |
| 3.1 需求牵引 |
| 3.2 技术路线 |
| 3.3 透射光栅测量系统设计指标 |
| 3.4 透射光栅测量系统总体结构方案 |
| 3.4.1 透射光栅测量系统几何中心 |
| 3.4.2 透射光栅测量系统空间坐标系的建立 |
| 3.4.3 透射光栅测量系统光路系统方案 |
| 3.4.4 透射光栅测量系统机构方案设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 透射光栅测量系统结构设计及结构性能分析 |
| 4.1 设计要求 |
| 4.2 透射光栅测量系统结构设计 |
| 4.2.1 狭缝调节组件设计 |
| 4.2.2 透射光栅二维调节组件设计 |
| 4.2.3 反射镜调节组件设计 |
| 4.2.4 衰减片调节组件设计 |
| 4.2.5 屏蔽管组件设计 |
| 4.2.6 观察窗组件设计 |
| 4.2.7 透射光栅二维调节组件、衰减片调节组件手动调节精度 |
| 4.3 透射光栅测量系统关键结构静力学分析 |
| 4.3.1 有限元静力学分析方法 |
| 4.3.2 透射光栅测量系统ABAQUS 有限元静力学分析 |
| 4.4 透射光栅测量系统整体结构模态分析 |
| 4.4.1 模态分析概述 |
| 4.4.2 透射光栅测量系统整体结构振动基本方程 |
| 4.4.3 ABAQUS 模态分析 |
| 4.4.4 透射光栅测量系统整体结构模态分析计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 透射光栅测量系统控制系统设计 |
| 5.1 透射光栅测量系统控制系统技术要求 |
| 5.2 透射光栅测量系统控制系统组成 |
| 5.3 透射光栅测量系统控制系统控制方式 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 透射光栅测量系统调试与实验 |
| 6.1 (调试)实验目的及主要内容 |
| 6.2 透射光栅测量系统的安装调试 |
| 6.3 透射光栅测量系统测量实验 |
| 6.3.1 实验设备 |
| 6.3.2 实验布局及实验方案 |
| 6.3.3 实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与研究展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况 |
（9）毛细管放电类氖氩46.9nm激光增益饱和输出研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 毛细管放电泵浦软X射线激光研究的进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电软X射线激光产生机理及装置的工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 产生软X射线激光的物理机制 |
| 2.2.1 离子的电子碰撞泵浦机制 |
| 2.2.2 其它产生机制 |
| 2.3 Z箍缩与基于雪耙模型的理论模拟 |
| 2.3.1 Z箍缩过程 |
| 2.3.2 雪耙模型简介 |
| 2.3.3 气压对Z箍缩过程影响的数值模拟 |
| 2.4 毛细管放电软X射线激光装置构成 |
| 2.4.1 脉冲发生单元 |
| 2.4.2 脉冲整形单元 |
| 2.4.3 毛细管放电单元 |
| 2.4.4 探测单元 |
| 2.4.5 预脉冲单元 |
| 2.5 预脉冲放电方案改进 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 XRD测量35cm长毛细管放电46.9nm激光增益实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 35cm长毛细管激光输出 |
| 3.3 最佳出光条件的测量 |
| 3.4 激光增益测量实验 |
| 3.4.1 增益测量原理 |
| 3.4.2 铝膜的使用 |
| 3.4.3 激光增益系数测量实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 罗兰圆谱仪增益饱和测量实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光波长的测量 |
| 4.3 最佳出光条件的确定 |
| 4.4 35cm长毛细管增益饱和的测量实验 |
| 4.5 激光束散角测量实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）多层镜软X射线能谱仪的研制（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外ICF 研究发展现状 |
| 1.3 论文研究的目的及意义 |
| 1.4 本论文的主要任务 |
| 2 高温等离子体 X 射线诊断技术 |
| 2.1 等离子体X 射线诊断方法 |
| 2.1.1 吸收法 |
| 2.1.2 晶体分光法 |
| 2.1.3 透射光栅法 |
| 2.2 多层镜简介 |
| 2.3 多层镜软X 射线能谱仪概述 |
| 2.3.1 多层镜谱仪系统组成 |
| 2.3.2 多层镜谱仪工作原理 |
| 2.4 软X 射线能谱仪发展现状 |
| 2.5 小结 |
| 3 多层镜软 X 射线能谱仪方案设计 |
| 3.1 需求牵引 |
| 3.2 技术路线 |
| 3.3 多层镜谱仪的设计指标 |
| 3.4 多层镜软X 射线能谱仪结构方案 |
| 3.4.1 总体结构方案 |
| 3.4.2 谱仪通道光路 |
| 3.4.3 多层镜安装方案 |
| 3.4.4 系统对光瞄准方案 |
| 3.4.5 XRD 安装方案 |
| 3.4.6 滤片安装方案 |
| 3.5 小结 |
| 4 多层镜软 X 射线能谱仪物理设计 |
| 4.1 多层膜反射镜设计 |
| 4.1.1 多层镜工作原理 |
| 4.1.2 多层膜反射镜的设计理论与制备方法 |
| 4.1.3 多层镜性能模拟计算 |
| 4.2 滤片的选择 |
| 4.3 各通道响应函数计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多层镜软 X 射线能谱仪结构设计 |
| 5.1 设计要求 |
| 5.2 多层镜软X 射线能谱仪三维实体建模 |
| 5.3 谱仪静力学分析 |
| 5.3.1 多层镜谱仪有限元建模 |
| 5.3.2 多层镜谱仪的静力学分析 |
| 5.4 多层镜软X 射线能谱仪模态分析 |
| 5.4.1 多层镜软X 射线能谱仪结构振动的基本方程 |
| 5.4.2 模态分析的定义及其应用 |
| 5.4.3 多层镜谱仪有限元模态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 多层镜反射率标定实验 |
| 6.1 实验目的 |
| 6.2 实验设备 |
| 6.2.1 标定源 |
| 6.2.2 监测系统 |
| 6.2.3 反射率计装置 |
| 6.3 实验原理与实验方法 |
| 6.3.1 实验原理 |
| 6.3.2 实验方法 |
| 6.3.3 角度基准的确定 |
| 6.4 实验结果及分析 |
| 6.5 通道实际响应函数 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与研究展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间的研究工作 |
| B 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、滤波差分法测量软X射线谱（论文参考文献）
- [1]软X射线谱学显微实验技术研究[D]. 孙天啸. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [2]高性能EMCCD成像系统关键技术[D]. 杨俊超. 南京理工大学, 2020(01)
- [3]毛细管放电类氖氩69.8nm激光增益饱和输出研究[D]. 刘涛. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [4]18～88 keV Ross滤片谱仪的设计和应用[J]. 郑建华,晏骥,韦敏习,江少恩. 强激光与粒子束, 2015(12)
- [5]等离子体Z箍缩过程与类氖氩软X射线激光的研究[D]. 姜杉. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [6]软X射线全息平焦场光栅的研制[D]. 陈火耀. 中国科学技术大学, 2015(09)
- [7]用于软X射线诊断的小型化透射光栅谱仪的研制[D]. 岳林霖. 电子科技大学, 2011(12)
- [8]透射光栅测量系统的研制[D]. 谢钱涛. 重庆大学, 2010(03)
- [9]毛细管放电类氖氩46.9nm激光增益饱和输出研究[D]. 杨松涛. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)
- [10]多层镜软X射线能谱仪的研制[D]. 侯立飞. 重庆大学, 2007(05)