多能源四通道Kirkpatrick-Baez显微镜在Shenguang-II激光装置的X射线成像诊断

"Multi-energy four-channel Kirkpatrick–Baez microscope for X-ray imaging diagnostics at the Shenguang-II laser facility" 这篇研究文章介绍了一种专为Shenguang-II激光设施设计的四通道多能量带Kirkpatrick–Baez显微镜，用于进行多帧X射线成像诊断。Kirkpatrick–Baez（KB）显微镜在激光惯性约束聚变（ICF）等离子体诊断中扮演着重要角色，因为它们能提供高空间分辨率（约3-5微米）和较大的收集立体角（约10^-7 sr），这比传统的X射线针孔阵列具有更高的性能。当与帧频相机结合时，KB显微镜能够观察到高功率激光设施中的精细物理过程，如流体动力学不稳定性以及ICF靶丸内畸变的演化。 该四通道显微镜的独特之处在于其能够在多个能量带上工作，以满足不同诊断需求。这一功能是通过在反射面上涂覆双周期多层膜来实现的，这些膜对不同能量的X射线具有选择性的响应。由于X射线帧频相机中的微条带尺寸有限，所以在显微镜组装过程中，通过控制参考芯的圆锥角来精确控制图像分离，确保各个能量通道的图像不会互相干扰。 X射线多帧成像是分析激光ICF靶丸中等离子体密度和温度的时空演变的关键方法。在辐射照相模式下，通过穿过内爆的ICF靶的X射线线发射进行成像，或者在自成像模式下，通过追踪层发出的X射线进行成像，可以详细分析等离子体的动态特性。在高功率激光设施中，这种显微镜的应用对于理解并改进ICF实验至关重要。 通过在反射表面涂覆金属单层或多层X射线膜，KB显微镜可以被设计成在特定的能量范围内工作，以适应各种诊断需求。这使得科研人员能够对不同能量的X射线信号进行分拣和分析，从而获取更丰富的物理信息。这项技术的发展进一步提升了X射线成像诊断的复杂性和准确性，对于理解和优化激光驱动的ICF实验具有深远意义。