Orion高分辨光谱仪性能的最新改良
在过去的几年里,Orion高分辨X射线光谱仪已经成功地测量了Orion激光装置产生的等离子体X射线光谱。利弗莫尔EBIT-1和SuperEBIT电子束离子阱的Duplicate光谱仪也成功运行,用于测量X射线偏振。
最近来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室物理部,英国研究和应用科学理事会和Inrad公司的联合研究团队采用了高质量的、光学粘合的、球形弯曲石英晶体来消除在早期测量中观察到的X射线图像中的结构。该结构是由聚焦缺陷造成的,限制了实验的测量精度。
文章中展示了前后的图像,可以看出明显的改善。此外,科学家还在的一台光谱仪上应用了球形弯曲邻苯二甲酸钾(KAP)晶体。他们以类似的方式制备了KAP晶体,并分别在600和1200 eV的一阶和二阶反射中测量了N Ly-β线和Ne Ly-β线。
这些测量结果证明,可以制造出光谱范围比不同石英晶体所覆盖的更广的KAP晶体,特别是能那些覆盖到天体物理学中重要的铁的辐射线线。
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据布拉格定律,X射线会在晶体的晶格平面发生衍射,并满足以下公式:
2d sinθ = k λ
其中
◆ λ是入射X射线光束的波长。
◆ θ被称为布拉格角,即满足上述布拉格公式时,X射线被晶体衍射时的角度。
◆ λ和θ两个参数通过晶面间的原子间距d,在物理上联系在了一起。一旦为特定的衍射选择了确定的晶体材料后,晶面间距d就确定了。
◆ 2d值则规定了该晶体能发生衍射的最长波长。
◆ 一般而言, 常用的布拉格角被限制在85°以内。
依据布拉格公式,X射线光学用晶体材料的选型原则如下:波长范围和布拉格角共同决定了2d值的选择。
材料能够耐受X射线束的通量和能量的能力;例如,有机晶体不能耐受高通量的X射线束,或反复的(较高通量的)X射线束曝光;当需要对其进行弯曲时,有足够的机械能力;晶体的衍射/反射能力;然后可以通过晶体的成本来确定最经济的选择。比如锗晶体的成本要高于硅晶体。
我司可以提供如下各种类型的平晶和弯晶,面型包括柱面、球面、抛物面、超环面和圆锥面等。
同时我司也可以提供德国Incoatec公司的基于多层膜的用于轻元素X射线荧光光谱的分析晶体,其主要特点如下:
◆ 用于XRF,全反射X射线荧光(TXRF)和电子探针微量分析(EPMA)
◆ 更低的轻元素检测限
◆ 更快的分析速度,分析铍、硼和碳时的性能提升30%
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