聚焦型均匀色散晶体光谱仪研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11005098
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    阳庆国
  • 依托单位：
    中国工程物理研究院流体物理研究所
  • 学科分类：
    A2804.粒子探测技术
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

目前在Z箍缩(Z-pinch)和激光惯性约束聚变(ICF)诊断领域，主要采用常规几何面型(如平面、柱面、锥面、椭圆面和球面等)晶体光谱仪来测量高温等离子体X光光谱。它们的共同特点是：X光在探测器上的色散是不均匀的，即谱仪的线色散率是随波长发生变化的。.本项目拟开展聚焦型均匀色散晶体光谱仪研究，针对具体物理诊断需求，利用逆向设计方法，开展谱仪布局参数和特殊线形旋转对称分光晶体面型参数设计，同时实现聚焦(提高谱线亮度和实现空间分辨成像)和光谱色散均匀化(常线色散率)的良好效果，克服现有晶体光谱仪中光谱分布不均匀、需要光谱图像坐标校正以及光谱分辨力随波长存在差异等诸多不足点，从而最大程度地为Z箍缩和激光惯性约束聚变实验物理研究提供优质光谱图像数据。

结项摘要

X射线晶体光谱仪是高温等离子体辐射光谱测量的重要仪器，广泛应用于惯性约束聚变（ICF）、Z箍缩（Z-pinch）物理等高能量密度物理研究中。本项目研究和发展了一种新的聚焦型均匀色散X射线晶体光谱仪，通过优化设计谱仪的分光晶体面型以及几何结构参数，同时实现了聚焦(提高谱线亮度和实现空间分辨成像)和光谱色散均匀化(常线色散率)的良好效果，简化了光谱识别和分析程序。. 项目按照研究计划开展了理论建模、数值计算与分析、光谱仪参数及结构设计、实验、光谱图像处理与分析以及等离子体电子温度诊断技术等方面的研究。取得的主要成果简述如下：. （1）利用光线追迹原理，建立了聚焦型旋转对称晶体光谱仪的理论模型，给出了聚焦型旋转对称晶体光谱仪主要性能参数（空间色散关系、线色散率、空间放大倍率、光谱放大倍率、空间分辨力、光谱分辨力以及亮度等）的理论计算公式。. （2）根据理论公式，利用数值方法具体分析了三种典型聚焦型旋转对称晶体光谱仪（Von Hamos型圆柱晶体光谱仪、ELICS型圆锥晶体光谱仪和FSSR-2D型球面晶体光谱仪）的性能和特点，为这些光谱仪的设计与应用提供有益参考；. （3）基于理论模型，提出了聚焦型均匀色散晶体光谱仪的概念并对比分析了其主要性能特点，给出了其色散分光晶体的面型应满足的条件以及晶体的设计和制作方法；. （4）针对Al丝阵Z箍缩等离子体光谱诊断需求，优化设计了一种典型的双通道的聚焦型均匀色散晶体光谱仪，并在阳加速器上开展了光谱测量应用，为Z箍缩内爆物理研究提供了一种新型光谱测量仪器。. （5）研制了半自动光谱识别程序，为实验光谱数据的识别、分析和处理提供了十分简便、准确和可靠的光谱分析工具。. （6）基于实验光谱数据，结合线谱强度比方法和连续谱斜率方法发展了一种Z箍缩等离子体电子温度径向分布的诊断方法。利用此方法获得了Al丝阵Z箍缩等离子体的平均电子温度和轴心电子温度，并据此给出了其电子温度的径向分布信息。为Z箍缩内爆物理研究提供了关键物理信息。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
铝丝阵Z箍缩电子温度径向轮廓研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    鲁建;肖沙里;阳庆国;刘利锋;毋玉芬;Lu Jian1 Xiao Shali1 Yang Qingguo2 Liu Lifeng1 Wu
  • 通讯作者：
    Lu Jian1 Xiao Shali1 Yang Qingguo2 Liu Lifeng1 Wu
Focusing X-ray spectrograph with spatial resolution and uniform dispersion
具有空间分辨率和均匀色散的聚焦X射线光谱仪
  • DOI：
    10.1016/j.nima.2011.01.032
  • 发表时间：
    2011-04
  • 期刊：
    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang, Qingguo;Ye, Yan;Chen, Guanghua;Li, Zeren;Yang, Libing;Peng, Qixian;Huang, Xianbin;Cai, Hongchun;Li, Jing
  • 通讯作者：
    Li, Jing
Spatially-resolved spectra from a new uniform dispersion crystal spectrometer for characterization of Z-pinch plasmas
用于表征 Z 箍缩等离子体的新型均匀色散晶体光谱仪的空间分辨光谱
  • DOI：
    10.1016/j.jqsrt.2012.10.027
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lu Jian;Xiao Shali;Yang Qingguo;Liu Lifeng;Wu Yufen
  • 通讯作者：
    Wu Yufen
Z箍缩等离子体均匀色散晶体光谱成像
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    强激光与粒子束
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    鲁建;阳庆国;肖沙里;黄显宾;蔡红春
  • 通讯作者：
    蔡红春
Time-resolved K-shell line spectra measurement of z-pinch plasmas
z 箍缩等离子体的时间分辨 K 壳线谱测量
  • DOI：
    10.1016/j.nima.2013.07.025
  • 发表时间：
    2013-11
  • 期刊：
    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qingguo Yang;Shaotong Zou;Guanghua Chen;Xianbin Huang;Hongchun Cai;Zeren Li
  • 通讯作者：
    Zeren Li

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其他文献

具有速度谱分辨能力的角色散FP干涉测量技术
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    高压物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈光华;李泽仁;刘俊;刘寿先;彭其先;袁树云;阳庆国
  • 通讯作者：
    阳庆国
共振非弹性散射光谱仪设计原理及性能测试
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    强激光与粒子束
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    安然;李泽仁;阳庆国;叶雁
  • 通讯作者：
    叶雁
基于原位X射线衍射技术的动态晶格响应测量方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    李俊;陈小辉;吴强;罗斌强;李牧;阳庆国;陶天炯;金柯;耿华运;谭叶;薛桃
  • 通讯作者：
    薛桃
基于对数螺线晶体Z箍缩铝等离子体单色成像研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    毋玉芬;肖沙里;阳庆国;黄显斌;蔡红春;Wu Yufen1 Xiao Shali1 Yang Qingguo2 Huang Xianbin2
  • 通讯作者：
    Wu Yufen1 Xiao Shali1 Yang Qingguo2 Huang Xianbin2
两幅差分干涉诊断铝丝阵Z箍缩等离子体
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    强激光与粒子束
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈光华;郭江建;黄显宾;刘俊;张朝辉;王贵林;周少彤;阳庆国
  • 通讯作者：
    阳庆国

其他文献

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阳庆国的其他基金

紧凑型全视场高光谱分辨X射线荧光成像仪
  • 批准号：
    11675277
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    64.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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