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摘要

基于塑料闪烁体转换和光学条纹相机的方法建立了一套用于Z箍缩实验中的软X射线条纹图像诊断系统, 解决了以往实验中使用的X射线条纹相机易被电磁环境干扰以及相机电极部件易被实验产生的高速粒子损伤的问题. 诊断系统的光谱响应范围主要集中在0.2—10 keV, 系统的空间分辨率经过理论评估小于120 μm, 通过标定闪烁体对X射线的时间响应特性给出了系统的时间分辨率约为1 ns. 诊断系统拍摄到了铝丝阵内爆等离子体的一维空间和时间分辨的X射线条纹图像, 给出了等离子体的内爆一致性和辐射均匀性等特征信息.

关键词:

Abstract

As an important imaging diagnostic manner in Z-pinch experiments, an X-ray streak camera can record a continuous time evolution of X-ray emission and has a better temporal resolution of about several picoseconds. Unfortunately, during experiment the transient strong electromagnetic noise produced by the device interferes with sensitive electronic components of the X-ray streak camera, making it unworkable frequently. In addition, the camera’s position is close to the load chamber so that the photocathode and metallic grid of the camera may suffer the risk of being broken by high speed charged particles and exploding debris. In order to solve this problem, a novel soft X-ray streak imaging system based on the conversion of fast scintillator and an optical streak camera is designed. In the streak camera system, the plastic scintillator foil and fiber bundles are used to convert X-ray image into optical image and transmit it into an optical streak camera which is placed in a shielding cabinet far from the target chamber. The camera system proves efficient in avoiding the damage caused by high speed particles and suppressing the electromagnetic interference. The scope of response spectrum of the camera system is given by theoretical calculation and roughly from 0.2 to 10 keV. The spatial resolution of the camera system is designed to be less than 120 microns and the temporal resolution of the camera system is calibrated to be about 1 ns in X-pinch experiments. The camera system is used in aluminum wire-array experiments to capture the time-resolved and 1D space-resolved images of imploding plasmas. The spatiotemporal distribution information about the X-ray emission is presented. On the other hand, because of the transmission of the filter in sub-kilo-electron-volt emission, the spectral response of the camera system in the sub-kilo-electron-volt photon energy range decreases obviously, which affects the physical analysis of the image. In addition, because of the slow response time of the scintillator to X-rays, the temporal resolution of the camera system decreases obviously and is about1 ns. How to solve these problems will be carried out in the future work.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:周少彤,jadegoat@163.com

Authors and contacts

Corresponding author:Zhou Shao-Tong,jadegoat@163.com

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参考文献

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[6]
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[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]

[1]	何小安, 杨家敏, 黎宇坤, 李晋, 熊刚.软X射线条纹相机CsI光阴极响应灵敏度的理论计算. 必威体育下载 , 2023, 72(24): 245203.doi:10.7498/aps.72.20231043
[2]	李瑶, 苏桐, 雷凡, 徐能, 盛立志, 赵宝升.等离子体中X射线透过率分析及潜在通信应用研究. 必威体育下载 , 2019, 68(4): 040401.doi:10.7498/aps.68.20181973
[3]	陈忠旺, 宁成.基于MULTI2D-Z程序的Z箍缩动态黑腔形成过程模拟. 必威体育下载 , 2017, 66(12): 125202.doi:10.7498/aps.66.125202
[4]	朱敏, 田进寿, 温文龙, 王俊锋, 曹希斌, 卢裕, 徐向晏, 赛小锋, 刘虎林, 王兴, 李伟华.基于电子轰击式CCD的大动态条纹相机研究. 必威体育下载 , 2015, 64(9): 098501.doi:10.7498/aps.64.098501
[5]	赵屾, 朱鑫磊, 石桓通, 邹晓兵, 王新新.用X-pinch对双丝Z箍缩进行轴向X射线背光照相. 必威体育下载 , 2015, 64(1): 015203.doi:10.7498/aps.64.015203
[6]	高启, 张传飞, 周林, 李正宏, 吴泽清, 雷雨, 章春来, 祖小涛.Z箍缩Al等离子体X特征辐射谱线数值模拟及考虑叠加效应后的修正. 必威体育下载 , 2014, 63(12): 125202.doi:10.7498/aps.63.125202
[7]	高启, 张传飞, 周林, 李正宏, 吴泽清, 雷雨, 章春来, 祖小涛.Z箍缩Al等离子体X辐射谱线的分离及电子温度的提取. 必威体育下载 , 2014, 63(9): 095201.doi:10.7498/aps.63.095201
[8]	潘京生, 亓鲁, 肖洪亮, 张蓉, 周建勋, 蒲冬冬, 吕景文.微通道板的饱和效应对条纹相机动态范围的影响分析. 必威体育下载 , 2012, 61(19): 194211.doi:10.7498/aps.61.194211
[9]	徐妙华, 李红伟, 刘峰, 刘必成, 杜飞, 张璐, 苏鲁宁, 李英骏, 李玉同, 陈佳洱, 张杰.实时离子探测器塑料闪烁体性能的实验研究. 必威体育下载 , 2012, 61(10): 105202.doi:10.7498/aps.61.105202
[10]	高启, 吴泽清, 张传飞, 李正宏, 徐荣昆, 祖小涛.Z箍缩Al等离子体发射谱的非局域平衡模拟. 必威体育下载 , 2012, 61(1): 015201.doi:10.7498/aps.61.015201
[11]	周少彤, 李军, 黄显宾, 蔡红春, 张思群, 李晶, 段书超, 周荣国.阳加速器钛丝X箍缩光源辐射特性实验研究. 必威体育下载 , 2012, 61(16): 165202.doi:10.7498/aps.61.165202
[12]	蒙世坚, 李正宏, 秦义, 叶繁, 徐荣昆.X射线连续谱法诊断铝丝阵Z箍缩等离子体温度. 必威体育下载 , 2011, 60(4): 045211.doi:10.7498/aps.60.045211
[13]	盛亮, 王亮平, 李阳, 彭博栋, 张美, 吴坚, 王培伟, 魏福利, 袁媛.平面丝阵负载Z箍缩内爆动力学一维图像诊断. 必威体育下载 , 2011, 60(10): 105205.doi:10.7498/aps.60.105205
[14]	袁永腾, 郝轶聃, 赵宗清, 侯立飞, 缪文勇.空间电荷效应对X射线条纹相机动态范围影响的研究. 必威体育下载 , 2010, 59(10): 6963-6968.doi:10.7498/aps.59.6963
[15]	张国光, 欧阳晓平, 张建福, 王志强, 张忠兵, 马彦良, 张显鹏, 陈军, 张小东, 潘洪波, 骆海龙, 刘毅娜.ST-401薄塑料闪烁体中子能量响应测量技术研究. 必威体育下载 , 2006, 55(5): 2165-2169.doi:10.7498/aps.55.2165
[16]	邱爱慈, 蒯斌, 曾正中, 王文生, 邱孟通, 王亮平, 丛培天, 吕敏.“强光一号”钨丝阵Z箍缩等离子体辐射特性研究. 必威体育下载 , 2006, 55(11): 5917-5922.doi:10.7498/aps.55.5917
[17]	张扬, 丁宁.轴向流对Z箍缩等离子体稳定性的影响. 必威体育下载 , 2006, 55(5): 2333-2339.doi:10.7498/aps.55.2333
[18]	段耀勇, 郭永辉, 王文生, 邱爱慈.Z箍缩等离子体不稳定性的数值研究. 必威体育下载 , 2004, 53(10): 3429-3434.doi:10.7498/aps.53.3429
[19]	郭存, 徐荣昆, 李正宏, 夏广新, 宁家敏, 宋凤军.一种新型快塑料闪烁体的性能研究. 必威体育下载 , 2004, 53(5): 1331-1334.doi:10.7498/aps.53.1331
[20]	杨国洪, 张继彦, 张保汉, 周裕清, 李军.金激光等离子体X射线精细结构谱研究. 必威体育下载 , 2000, 49(12): 2389-2393.doi:10.7498/aps.49.2389

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