平面晶体积分衍射效率试验标定.pdf

第18 卷 第2 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol. 18 ，No. 2 2006 年2 月 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Feb. ，2006 文章编号： 1001-4322（2006 ）02-0219-04 平面晶体积分衍射效率实验标定* 韦敏习， 杨家敏， 杨国洪 （中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳621900 ） 摘 要： 平面晶体谱仪是激光等离子体X 光光谱重要诊断设备之一，X 光光谱的半定量或定量化诊断需 要对平面晶体的一些重要参数如积分衍射效率、晶体扭摆曲线半高宽等进行标定。利用北京高能物理研究所 同步辐射室的3B3 中能束线作为X 光光源，对PET 平面晶体进行了实验标定，并对实验标定结果进行了分析， 得到了2 . 1 ～ 6. 0 keV 范围内各能点处的晶体衍射效率。实验结果与其它文献符合得很好。 关键词： X 射线； 晶体； 扭摆曲线； 积分衍射效率； 标定 中图分类号： TL817 . 1 文献标识码： A 在激光等离子体实验中，等离子体参数的确定是一个重要的组成部分，是数据处理和理论分析的基础。由 于X 射线光谱诊断不干扰等离子体，所以X 光谱分析成为一个方便的获取等离子体参数的手段。自从Bragg 衍射被发现，晶体就成为X 射线的一个重要的分光工具。在激光等离子体实验中，晶体谱仪是最常用的X 光 光谱诊断仪器之一，可用于研究等离子体温度、密度以及喷射速度等状态参数。晶体是晶体谱仪最重要的组成 部分，也可以与其它探测设备如条纹相机、 ［1-3 ］ CCD 等配合使用，来适应不同的实验要求 。与光栅谱仪相比，平 ［4 ］ 晶谱仪结构简单、操作方便，特别在短波长时，其谱分辨较高，适合用于短波长X 光光谱测量 。 晶体的固有参数是与光源性质无关的，主要包括晶体扭摆曲线的半高宽（W ），峰值衍射效率（P ）以及积分 衍射效率（ R ）。其中晶体衍射效率是最有用的晶体参数，它和光源亮度、探测器效率一起决定了衍射光束的 c 强度［5 ］。R 的一般定义是和晶体扭摆曲线P （）（即Prins 函数）相联系的，即 θ c π/ 2 R = P （）d （1 ） θ θ c ∫ 0 P （）是晶体扭摆曲线，即使是单一波长的单一入射光线，在经过晶体衍射后在记录面上也不是一条单一 式中： θ 的线，而是围绕θ 的一个角分布。晶体扭摆曲线的半高宽W 则是描述X 光谱线晶体加宽的重要参量，对于两 束波长分别为 ， 的单频光，由Bragg 定律有 λ 1 λ2 2dsin = ， 2dsin = （ = | - | ） （2 ）