Optimized online filter stack spectrometer for ultrashort X-ray pulses

分类： 核科学技术 >> 核探测技术与核电子学 提交时间： 2024-01-26

温家星

摘要： 激光等离子体X射线能谱的诊断对于表征电子动力学和辐射源应用非常重要，高重复率超强飞秒激光器和高重复频率激光等离子体实验对脉冲X射线能谱的在线诊断技术提出了需求。 在本文中，使用闪烁体和硅PIN（P型本征N型半导体）二极管构建了宽带在线滤片堆栈谱仪。 使用遗传算法优化 了X 射线传感器和滤片的布置，使响应矩阵的条件数最小化，以优化谱仪的解谱误差。通过核素照射闪烁体和PIN二极管并比较测量的射线峰值，对探测器的响应进行了标定。 通过将 X 射线探测器与前端和后端电子学的集成化设计，研制了紧凑的 15 通道在线滤片堆栈谱仪原型系统。 原型系统可以以 1 kHz 的重复率测量脉冲X 射线能谱，并在激光驱动轫致辐射源的实时能谱监测中得到成功应用。 本文提出的优化在线滤片堆栈谱仪为超短X射线脉冲的能谱诊断提供了紧凑的解决方案，在能谱测量和重复率方面具有显著优势，可广泛用于未来的高重复率高功率激光装置实验。

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