一种软X射线/极紫外波段辐射标定方法研究

来源 :中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:liunan0083
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本文研究了一种利用光电二极管传递标准探测器标定普通探测器和单色仪系统的方法,实际标定了所用的探测器和单色仪系统,测得了喷气靶激光等离子体光源的相对光谱分布,设计出绝对光谱分布的测量方法,并且利用LabVIEW的G语言及相应的数据采集卡等硬件设备构造出一套智能化、高效率的测量系统,完成了多层膜反射率测量工作。最后对标定和测量结果进行了分析,得出标定误差为11~7%。该项工作是在国家基金、863、中科院创新基金支持下完成的,首次在国内获得喷气靶激光等离子体光源的相对光谱分布,为进一步进行高精度测量工作奠定了基础。 论文第一章是绪论,主要介绍了在极紫外和软X射线波段使用的一些光电探测器。目的在于了解极紫外和软X射线波段探测器类型,以及各种探测器的原理和性能,从而了解极紫外和软X射线波段不同的探测手段。总的说来极紫外和软X射线光电探测器的类型有气体电离型、半导体型、电子倍增器以及极紫外和软X射线胶片(干板)。实验室常用的是电子倍增器和半导体型光二极管。倍增器的灵敏度非常高,适合日常的测量工作;半导体型光电二极管(如Si二极管)的稳定性好,适合作传递标准探测器。 第二章是基础标定理论部分,主要从绝对标准、标定理论公式推导和Si光电二极管的标定及其特性等方面进行阐述。常用的绝对标准有两类:绝对标准探测器和绝对标准光源。在极紫外和软X射线波段常用的探测器是稀有气体电离室,可以通过电离室收集极的收集电流直接计算出光子流强度。常用的光源标准如同步辐射光源和壁稳亚弧光源等。同步辐射的一系列优异的特性决定了它是非常理想的极紫外和软X射线标准光源,辐射光谱可以通过存储环的参数计算得到。Si光二极管用同步辐射标定后,得到了5~50nm波段的量子效率曲线,函盖实际实验使用的8~30nm波段,使光谱测量系统的标定有了一个传递标准。推导的标定公式适用于Si光二极管对探测器和单色仪的标定,为今后实验的计算公式提供了依据。 第三章是对整个光谱测量系统进行介绍,了解建立起一套极紫外和软X射线光谱测量系统所需要的部件和各部件的工作原理,并对现有的测量系统作了一些改进。测量系统主要分为五部分:光源系统、单色仪系统、探测系统、数据采集系统及真空系统。文中着重介绍了数据采集系统的改进——构建基于LabVIEW平台的虚拟数据采集器。为了检验系统的工作情况,测量了大量的多层膜反射率,也为单色仪的标定作好准备。 第四章给出探测器效率的标定结果,提出单色仪的标定方案,建立起单色仪标定实验装置。最后对标定误差和实验测量结果进行了分析。
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