用热解石墨晶体作色散和聚焦光学元件的激光等离子体源的超快X射线光谱仪(英文)

由于激光等离子X射线源的光子通量显著低于同步辐射源的光子通量且射线为所有方向的各向同性辐射,所以,很需要具有大的集光立体角和高的积分反射率的光学元件,用热解石墨(PG)晶体作色散和聚焦元件可满足上述要求。由于PG晶体为嵌镶结构,所以可给出很高的积分反射率,而PG薄膜还可安装在任意形状的模具上构成任意形状的光学元件。此外,特殊形状的嵌镶聚焦使这些晶体甚至在弯曲的情况下,也可作为高分辨率X射线光学元件。基于上述元件特性,可以设计出有高集光效率的色散光学元件,用于激光等离子体源超快X射线光谱检测。文中描述了PG弯晶在一台改型的von HAMOS光谱仪中的应用,使用这台光谱仪,测量了飞秒激光器产生等离子体发射的X射线的光谱分布。讨论了产生的X射线在时间分辨扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析中的应用。实验表明,通过优化晶体特性和光谱仪几何设置,可以实现对过渡金属K边的高分辨率EXAFS测量。

高反射效率高定向性的热解石墨晶体X射线谱仪

基于高定向热解石墨晶体(highly oriented pyrolitic graphite,HOPG)研制了一种新型反射式X射线谱仪.该谱仪具有高反射效率、较高能谱分辨率及相对较宽的能谱测量范围.根据计算,在相同的入射条件下,该谱仪的效率比一般X射线弯晶谱仪高3个量级;谱仪能谱分辨率理论值最高达350;理论探测范围是6.891keV至9.193 keV.我们将该谱仪应用在高功率密度激光与固体靶相互作用的实验中,发现在普通弯晶谱仪无法采到信号的实验条件下,HOPG谱仪依然采集到清晰的Cu K谱线.分析发现在8.048 keV(Cu的Kα光子能量)附近的能谱分辨能力最高达到40 eV,分辨率大于200.