X射线谱仪的设计及定向电子束诱发X射线极化的理论研究

摘要

电子束离子阱(Electronbeamiontrap，EBIT)是最近十几年发展起来的一种产生高电荷态离子的实验装置。这种装置利用压缩的电子同离子不断碰撞使低电荷态离子变成高电荷态离子。在碰撞过程中，往往伴随着光子的放出，这些光子的波长范围覆盖了从红外到x射线波段，其中主要是x射线波段。为此，必须建立与之相应的光谱诊断设备。通过光谱诊断设备反映出来的光谱信息可以研究EBIT内部高电荷态的物理过程，同时也可以进行相关的光谱研究。本论文的研究工作是配合上海EBIT装置x射线谱仪诊断设备的建立及该波段实验的研究而开展的。其主要内容就是x射线谱仪的设计及定向电子束诱发x射线角分布和极化的研究。 主要工作有： l、上海EBIT装置x谱仪的设计。(1)对几种常见的x射线晶体谱仪进行了系统详细的调研，了解其工作原理，分析不同谱仪的优缺点以及应用于EBIT的情况，从中选出平面晶体谱仪作为我们初步的方案。(2)对平面晶体谱仪的光学性能进行系统详细的模拟计算。主要包括：晶体覆盖的能量范围、晶体衍射特性、晶体分辨本领；探测器的空间分辨本领、光源大小和光源到探测器的距离对谱仪分辨本领的影响：晶体的衍射特性、探测器的面积和光源到探测器的距离对探测效率的影响等。在我们理论模拟的基础上确定了谱仪的具体方案。 2、定向电子束诱发x射线极化的理论研究，主要是针对辐射复合过程中放出的x射线的角分布和极化开展研究。在很宽的入射电子能量范围内，利用准相对论扭曲波方法对lO≤Z≤42的裸核和类氦等电子系离子的辐射复合角分布和极化进行系统理论计算。计算的结果表明，当入射电子能量以俘获后电子的电离阈能为单位时，对于等电子系列，极化几乎与核电荷数无关。我们也首次给出了裸核和类氦等电子系离子辐射复合的x射线极化与入射电子能量关系的拟合公式。本工作己完成文章一篇，现己投向Chin．Phys．Lett。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章x射线谱仪的设计

第三章定向电子束诱发x射线极化的理论研究

附录 硕士期间发表过的论文题目

后记

论文独创性声明及论文使用授权声明