用于ICF研究的X射线成像诊断系统设计
Researches on X-ray-imaging Diagnostics for ICF
X射线成像诊断技术是在研究激光驱动的惯性约束聚变(ICF)过程中,利用针孔相机等设备对高温高密等离子体自身发射的X射线进行拍照,通过数值模拟还原内爆压缩,以此研究激光与等离子体相互作用、内爆动力学、激光X射线转换和辐射输运等物理过程.计算结果表明:来自高温高Z的等离子体的辐射能量中接近一半是X射线的贡献,等离子体X射线携带着高温等离子体的大量有用信息.所以,研究X射线成像诊断技术有重大意义.该文根据神光-Ⅲ项目的靶室测试项目立题,以研究X射线成像诊断技术为目的,设计了一套以分幅相机为探测器,针孔成像技术和反射镜滤波技术结合的X射线成像诊断系统.论文的主要内容有:(1)阐述了惯性约束聚变相关的一些概念;论述了X射线诊断技术对ICF研究的重要意义.研究了激光驱动惯性约束聚变的靶区等离子体产生X射线发射的机制及其发射的特性.(2)研究惯性约束聚变的X射线成像诊断技术;对KB显微镜、费涅尔波带、和针孔成像技术进行了对比.较深入的研究了X射线针孔成像理论,对针孔设计与成像分辨率之间的关系进行了分析,并对X射线反射镜的高能截至特性和它配接在针孔相机中使用以提高诊断系统成像质量的工程化应用进行了研究.(3)设计了以X射线CCD为探测器的针孔成像诊断设备;对系统的设计精度进行了分析,对系统调节机构的精度按照选用零件设计参数进行了精度计算;以及诊断系统的时间分辨率和空间分辨率进行了分析.论文最后对X射线成像诊断系统进行了总结,并对今后的改进提出了一些建议.
- 作者：
- 齐文博
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
- 专业名称：
- 光学工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 何俊华
- 中图分类号：
- O434.1
- 关键词：
- 惯性约束聚变；X射线；针孔相机；X射线成像；X射线诊断
- Inertial Confinement Fusion；X-ray；pinhole camera；X-ray-imaging；X-ray diagnostic