ダイヤモンドを用いたレ-ザ-生成プラズマの超高時間分解X線計測

使用金刚石对激光产生的等离子体进行超高时间分辨 X 射线测量

基本信息

批准号：
03217203
负责人：
米田仁紀
金额：
$ 1.02万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高出力レ-ザ-を用いたプラズマ生成は、慣性核融合、短パルスX線源、XUVレ-ザ-への応用が期待されている。レ-ザ-波長を柴外域にとり、適当な照射条件、物質の選択により80%近いエネルギ-をX線に変換できる。このX線の定量的な時間分解測定は、応用に際して最適条件を決定するために重要である。一方、レ-ザ-照射プラズマでは、多量の散乱光が存在する。これまで、このような〓射測定にはX線フィルム、X線ダイオ-ド、MCP等が用いられてきた。しかし、それらは可視光に感度を持つために、フィルタ-が不可避であり、完全に単色化できるフィルタ-材料がない事や複雑なスペクトル器性による解析の困難さを導いてきた。そこで、我々は高いバンド幅5.5eVを持つ可視光に感度を持たないX線検出器としてダイヤモンドを選択し、この検出素子をレ-ザ-プラズマX線測定を応用することを試みた。得られた結果を以下にまとめると1.天然ダイヤモンドを用いて高時間分解能を持つX線検出器を製作し、レ-ザ-生成プラズマからのX線絶対測定を行った。2.較正感度は、窒素不純物準位をいれたキャリヤ-モデルに超短パルスレ-ザ-光での応答特性結果を入れ、算出することができた。3.検出器の波長特性は、他の半導検出器より優れており、300eV近傍のギャップをのぞき100eV以上の軟X線に対し使用可能であることが分かった。4.時間応答特性は200ps程度まで可能なことが確認され、さらに不純物または格子欠陥導入等で制御できることが分かった。

使用高功率激光器的血浆产生预计将应用于惯性融合，短脉冲X射线源和XUV激光器。激光波长是在Shiba区域的外部区域采取的，可以通过适当的辐射条件和材料选择将近80％的能量转换为X射线。 X射线的定量，时间分辨的测量对于确定应用中的最佳条件很重要。另一方面，在激光辐射的等离子体中，存在大量散射光。到目前为止，X射线膜，X射线二极管，MCP等已用于此类辐射测量。但是，由于它们对可见光敏感，因此不可避免地过滤器，导致缺乏可以完全单色的过滤材料，并且由于复杂的光谱生物而引起的分析难度。因此，我们选择了钻石作为X射线检测器，高带宽为5.5EV，对可见光不敏感，并试图将激光 - 血浆X射线测量测量应用于此检测元件。所获得的结果总结了下面：1。使用天然钻石制造了较高的X射线检测器，并通过激光生成的血浆进行X射线绝对测量。 2。通过将超短脉冲激光光的响应特性结果添加到具有氮杂质水平的载体模型中来计算校准灵敏度。 3。检测器的波长特性优于其他半导体检测器，发现可用于100 eV或更高的软X射线，不包括300 eV的间隙。 4。已经证实，可以达到约200PS的时间响应特征，还发现可以通过引入杂质或晶格缺陷来控制时间响应特征。