作者:谭伯仲; 阳庆国; 杜亮亮; 安然; 刘冬兵; 孟立民 期刊:《光学学报》 2019年第11期
提出了一种基于球面晶体的高光谱分辨全视场X射线荧光成像仪,并分析了该成像系统的空间分辨率、视场、能谱带宽、荧光收集效率。根据理论分析设计了一套用于V~Zn等典型中等原子序数金属的Kα线荧光成像系统,并采用解析的理论和本课题组编写的蒙特卡罗光线追迹程序对该系统性能进行了计算和仿真。理论分析和数值仿真的结果表明,这种X射线荧光成像技术具有较高的空间分辨率(优于80μm)、较大的视场(大于6.5 mm)以及极高的光谱(能谱)分...
1895年,伦琴(WilhelmR6ntgen)使用真空管产生X射线,并将产生的x射线记录在感光照相胶片上.他夫人手掌的x射线影像成为了一个著名的范例.现在,真空管已经被搁置在博物馆中,而感光胶片还被我们经常使用.随着新型同步辐射光源、X射线光学,以及计算方法的快速进步,探测器技术的进展为探测物质的结构与动力学过程开辟了新的途径.
作者:孟萃; 徐志谦; 金晗冰; 姜云升; 吴平 期刊:《光学学报》 2019年第07期
针对靶室内的强电磁脉冲(EMP)环境开展理论研究。按照物理机理的不同,将靶室内的EMP环境分为逃逸超热电子激励的EMP、腔体系统电磁脉冲(SGEMP)和线缆SGEMP三大类。分别建立物理模型和数学模型,采用时域有限差分、粒子模拟以及蒙特卡罗算法进行模拟研究,仿真与实验结果吻合较好,该结果为深入研究激光-靶物理过程的电磁现象,以及提高装置电磁兼容能力提供了技术支撑。
作者:唐天旭; 段晓礁; 周志政; 吴琦 期刊:《光学学报》 2019年第08期
在锥束计算机断层扫描(CT)系统中,由于不易放置后准直器,未经校正的散射信号会导致测量信号偏离真实值,降低图像的对比度和信噪比,甚至产生伪影。利用散射校正板(BSA)可以有效估计射线穿过工件后的散射信号分布。将BSA散射校正方法应用于锥束微纳CT系统,通过在X射线源与工件之间放置校正板的方式获取散射分布。首先介绍了基于BSA散射校正的基本原理,给出了具体的实验装置和实验步骤,然后使用自主研制的锥束微纳CT系统对几种工件进...
在0.6~1.5 keV光子能量范围内设计了一种新型光栅光谱仪结构,该结构的光学系统包含前置凸柱面镜和凹柱面变线距光栅。针对子午尺寸为30μm(均方根值)的高斯光源和10 m的上游初始物距,该结构实现了33000~70000的分辨能力。该光谱仪可用于诊断软X射线自由电子激光的辐射光谱,其超高光谱分辨能力可以很好地测量自发辐射放大模式的光谱分布和细节。通过对该光谱仪系统中的光学像差进行详细分析和优化,在探测器平面上实现了覆盖整个能量...
作者:陈振华; 李俊琴; 赵子龙; 桑卓成; 邹鹰; 王勇; 邰仁忠 期刊:《光学学报》 2019年第03期
提出了一种软X射线荧光吸收谱测试方法。该方法克服了软X射线荧光产率低的问题,消除了荧光自吸收效应,采用部分荧光产额模式获得了材料的软X射线近边吸收结构。使用部分荧光产额模式对钙钛矿太阳能电池的埋藏元素、催化剂的低浓度元素,以及宽禁带半导体进行软X射线近边吸收谱研究。相比全电子产额模式,基于荧光产额模式的软X射线近边吸收结构在材料体相特性、不良导体和低浓度样品测试中更具优势。
作者:杨善初; 喻虹; 陆荣华; 谈志杰; 韩申生 期刊:《光学学报》 2019年第10期
X射线强度关联干涉测量为实现高分辨率脉冲星信息获取提供一条可行的技术途径,但现有的X射线探测器能量分辨率有限,探测到的X射线信号有一定能谱展宽,从而导致测量精度降低。为解决这一问题,基于不同能量相干曲线之间的缩放关系,提出一种强度关联干涉测量能谱展宽校正方法。通过仿真分析了校正前后的测量误差,探讨噪声对该校正方法的影响,并进行了可见光波段的模拟干涉测量实验,结果表明校正后的测量值与理论值相符,从而验证了该方...
作者:牛耕; 刘俊标; 赵伟霞; 韩立; 马玉田 期刊:《光学学报》 2019年第06期
微焦点X射线源是微计算机断层扫描技术设备的核心部件。研究了电子束在靶材中的横向扩散引起的透射式微焦点射线源的焦点尺寸和强度的变化规律。结果表明:当打靶电子束的束流密度遵循高斯分布时,其产生的X射线强度也遵循高斯分布,该分布的标准差可以用来精确表示X射线的焦点尺寸;当靶材厚度可以使沉积电子束的能量达到60%时,对应的靶材产生的X射线强度最高;随着靶材厚度增加,X射线的焦点尺寸逐渐变大;增大电子束的加速电压可以适当...
作者:何健; 徐中民; 宋丽; 杨铁莹; 王纳秀; 王劼 期刊:《原子能科学技术》 2017年第11期
为获得高能量分辨率、高准直的同步辐射光,应用X射线衍射动力学原理,并依据上海光源小角散射线站光学参数,设计并加工了两次衍射的单晶硅(111)面沟槽型单色器。测量了两反射面平行度、斜切角及摇摆曲线,并对摇摆曲线的测量值进行了误差分析。理论模拟与实验数据对比分析显示:有效减小晶体加工过程中的残余应力导致的晶格畸变、改善晶体形貌、调整斜切角与增加衍射级次可降低晶体的衍射角宽,进而提高出射光的准直性和能量分辨率...
作者:江少恩; 于燕宁 期刊:《科学技术与工程》 2005年第22期
研制了用于神光Ⅱ激光装置的X光针孔相机.在神光Ⅱ激光装置上,作为主要设备的X光针孔相机发挥了重要作用.对神光Ⅱ激光装置惯性约束聚变(ICF)进行研究的X光针孔相机及利用该相机在ICF相关研究中获得典型的实验结果做了介绍.
CCD的读出噪声等性能影响卫星X射线探测载荷的数据质量。空间应用的X射线CCD结构不同于普通CCD,其结构影响它的性能.以国外卫星广泛应用的E2V航天级CCD为例,分析了其X射线敏感CCD的内部结构,介绍了使用FPGA和驱动芯片满足时序和电平要求的驱动电路的方法,设计了一种可实现滤波功能、同时增益连续可调的CCD信号处理电路实现对CCD信号的放大和滤波,给出了利用Fe55放射源配合驱动电路测试X射线CCD增益和读出噪声的方法,最终测得CCD和...
作者:谷宇; 吕晓琪; 吴凉; 郝小静; 赵瑛; 喻大华; 张信雪; 张文莉; 黄显武; 任国印 期刊:《光学技术》 2018年第01期
针对微钙化点容易漏检的问题,提出一种非下采样轮廓波变换结合对比度受限自适应直方图均衡的乳腺图像微钙化点增强新算法。对乳腺图像预处理,提取乳房区域并将胸肌区域去除;再对图像进行非下采样轮廓波变换提取多尺度、多方向的子带,对其中的多个高频子带采用高斯拉普拉斯算子检测边缘并增强;进一步采用对比度受限自适应直方图均衡算法,提高图像局部小区域的对比度,实现乳腺图像微钙化点增强算法。结果表明该方法是一种有效的乳腺...
作者:谢静; 张军勇; 岳阳; 张艳丽 期刊:《物理学报》 2018年第10期
介绍了一种基于卢卡斯数编码设计的轴上四焦点光子筛,其各焦距分布与黄金分割比密切相关.实验上利用相移数字全息验证了设计器件具有轴上四焦点聚焦特性,测量结果表明:轴向焦距和横向焦斑光强分布与理论设计值一致.该振幅型光子筛具有体积小、重量轻、易加工等优点,可应用于X波段显微和生物细胞阵列成像等领域.
作者:栾伯晗; 赵永蓬; 吴寅初; 程元丽; 王骐 期刊:《中国激光》 2005年第09期
实验探索了较低氩气气压下激光产生的条件.利用X射线二极管(XRD)测量了毛细管放电激励类氖氩46.9 nm软X光激光的输出.在其他实验参量不变的情况下,改变主脉冲电流的波形,比较了激光尖峰与背景光的相对位置.实验结果表明,当氩气气压为23 Pa时,激光产生时间相对于不同的电流上升沿是一个在小范围内基本稳定的值,约为40 ns左右;激光尖峰产生于背景光的峰值附近,表明激光尖峰是产生在等离子体被压缩到轴心后的停滞阶段.实验结果证实了...
作者:蔡厚智; 龙井华; 刘进元; 谢维信; 白雁力; 雷云飞 期刊:《光子学报》 2016年第02期
利用时间展宽分幅相机研究电子束的时间聚焦现象.当阴极未加载脉冲电压时,测得相机的时间分辨率为80ps.当阴极加载斜率为14V/ps的脉冲电压、电路延时为11.395ns时,相机的时间分辨率为8.8ps,电子束的时间宽度经历了被压缩到被展宽的过程.改变阴极脉冲下降沿斜率,研究电子束时间聚焦时系统时间分辨与下降沿斜率的关系.当下降沿斜率为1V/ps时,时间分辨近似等于80ps,电子束到达微通道板时其时间宽度约等于原始宽度.当斜率大于1V/ps时,...
作者:缪文勇; 成金秀; 胡昕; 王耀梅; 曹柱荣; 董建军; 陈铭; 唐昶环 期刊:《光子学报》 2007年第04期
利用X光谱仪用平面镜备件以及实验室常用五维调节架,设计了X光平面镜与X光分幅相机配接的探索方案,并对系统调节中各元件调节误差带来的影响进行了一定的分析,详细描述了系统的瞄准调节方法和过程.利用激光打靶实验,对X光平面镜与X光分幅相机的配接方法进行了检验.实验过程和结果表明,该方法系统结构和实施都较为简单,可以比较容易地在分幅相机微带上获得经平面镜反射的靶目标针孔像,实现~50 ps的时间分辨、10~20 μm的空间分辨及...
作者:王庆学; 杨建荣; 魏彦锋; 方维政; 陈新强; 何力 期刊:《光学学报》 2005年第05期
X射线衍射摇摆曲线的计算机模拟是一种获得材料晶体质量参量的有效方法,其中材料本征摇摆曲线的计算是计算机模拟的基础.用X射线动力学理论计算了Hg1-xCdxTe和Cd1-zZnzTe本征反射率曲线,并研究了组分、膜厚分别对本征反射率和半峰全宽的影响.结果表明Hg1-xCdTe和Cd1-zZnzTe的本征反射率和半峰全宽与材料组分和厚度有明显的依赖关系,且该依赖关系取决于X射线在材料中的散射和吸收的相对强弱.薄膜的厚度也是直接影响本征摇摆曲线峰形...
作者:江孝国; 王伟; 吴建华; 王婉丽 期刊:《光学学报》 2005年第10期
在X光探伤系统中使用效率较高的CsI:Tl晶体作为X光转换体.CsI:Tl晶体对X光的响应关系是精密图像处理、定量测量所需的一项重要参量,理论上已经推导了CsI:Tl晶体对X光的响应呈现线性关系,并针对性地设计了在60Co放射源上的定量测量实验,所获数据不仅充分证明了理论推导的正确性,还证明了相应系统的这种线性关系的线性度非常好.
作者:邵军明; 路宏年; 蔡慧 期刊:《光学学报》 2005年第08期
X射线成像系统可以通过其点扩展函数来表征,其点扩展函数分为一次射线点扩展函数和散射点扩展函数两部分.在分析点扩展函数各个影响因素的基础上,建立了以物体厚度、物体到探测器距离以及成像几何设置为参量的解析模型.利用该模型推导出了特定入射射线能谱和射线源到探测器距离情况下散射比的计算公式.它是以物体厚度和物体到探测器距离为变量的函数.在利用实验数据对模型参量进行最优估计的基础上,利用散射比实验验证了模型的正确...
作者:胡涛; 滑文强; 王玉丹; 王玉柱; 周平; 洪春霞; 边风刚; 肖体乔 期刊:《光学学报》 2018年第01期
X射线小角散射显微层析成像(SAXS-CT)是一种无损的结构表征技术,用于研究非均匀物质纳米结构信息及其空间分布;在上海同步辐射光源(SSRF)设计并搭建了基于Kirkpatrick-Baez(KB)镜聚焦的SAXS-CT成像系统,并选取毛竹和注塑聚乳酸样品进行实验验证。结果表明:该SAXS-CT成像系统的聚焦光斑尺寸可以达到20μm以下;对于毛竹样品,得到了其内部维管束和薄壁细胞的位置分布及散射差异,同时获取了内部纳米纤维的取向特点;对于注塑聚乳...