基于球面彎晶聚焦結構的桌面型單能X 射線源設計及實驗

余越，司昊軒，楊祖華，伊圣振，王占山

（1 同濟大學 物理科學與工程學院 精密光學工程技術研究所，上海 200092）

（2 同濟大學 先進微結構材料教育部重點實驗室，上海 200092）

（3 中國工程物理研究院 激光聚變研究中心，綿陽 621900）

0 引言

X 射線光學器件和系統(tǒng)已廣泛應用在了等離子體診斷、X 射線譜學分析、天文觀測和材料分析等領域［1-5］，通常針對特定的工作能點設計，因而其能譜響應特性需要精確測量。高亮度的單能X 射線源是實現(xiàn)精確測量的基礎。同步輻射光源具有光譜寬且連續(xù)、偏振度高、亮度強、方向性好等特點，是標定X 射線器件及系統(tǒng)的理想光源［6-8］，但其機時有限，難以滿足測試的及時性。高準直度的光束線也難以模擬某些應用的實際光源環(huán)境，如激光等離子體診斷實驗中的發(fā)散光源。商用的X 射線檢測設備，如X 射線熒光光譜儀、X 射線衍射儀等［9-10］，其光源部分高度封裝且樣品放置空間有限，只能在少數(shù)能點測試較小型器件的光譜響應。

基于實驗室條件搭建的桌面型單能X 射線源，利用X 射線管結合濾波或色散器件的方式實現(xiàn)單能X 射線。其中X 射線管多為微焦點源，單色器件通常選擇多層膜反射鏡、光柵或晶體。多層膜反射鏡由高、低折射率材料交替鍍制，通過各界面反射波的相長干涉提高反射率［11-13］。其光通量高、工作能段較寬，但能譜分辨率在X 射線波段只有102至103。以光柵作為分光器件可以獲得更高的能譜分辨率，在X 射線波段達到103至104［14，15］。但X 射線光柵刻痕周期非常小，進一步提高分辨率需要更小的刻痕間隔，這對制作工藝要求極高?！?br>