Разработка приборов изображающей спектроскопии на основе кристаллических диспергирующих элементов, изогнутых по сферической поверхности

• Автор: Пикуз, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 242 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Исследование характеристик кристаллических спектрографов
как приборов изображающей спектроскопии
1.1. Анализ современных задач, стоящих в области изображающей спектроскопии
1.2. Исследование принципов получения спектрально селектированных изображений в кристаллических спектрографах
1.3. Сравнительный анализ кристаллических спектрографов с различными диспергирующими элементами
1.4. Обоснование путей повышения разрешающей способности и светосилы кристаллических спектрографов
1.4.1. Функциональные схемы фокусирующих спектрографов с пространственным разрешением (ФСПР) на основе кристаллов, изогнутых
по сферической поверхности
1.4.2. Сравнительная оценка светосилы спектрографов ФСПР и спектрографов с цилиндрическими кристаллами
1.5. Применение кристаллов, изогнутых по сферической поверхности, для расширения функциональных возможностей приборов изображающей спектроскопии
1.5.1. Рентгеновский теневой монохроматический микроскоп
1.5.2. Монохроматический коллиматор рентгеновского излучения
Выводы к главе
Глава 2. Разработка технологии и создание диспергирующих элементов
в виде кристаллов, изогнутых по сферическим поверхностям малых
радиусов кривизны
2.1. Анализ свойств кристаллов, применяемых в спектральном диапазоне ОД - 2,0 нм

2.2. Исследование методов и разработка технологии изгиба кристаллов слюды и кварца по сферической поверхности
2.3. Исследование методов и контроль качества кристаллов, изогнутых
по сферической поверхности
2.3.1. Контроль кристаллов, изогнутых по сферической поверхности, оптическими методами
2.3.2. Рентгенотопографические исследования качества плоских и изогнутых по сферической поверхности кристаллов слюды
2.4. Теоретические и экспериментальные исследования отражательных характеристик плоских и изогнутых по сферической поверхности кристаллов слюды
2.4.1. Расчет кривых отражения плоских и изогнутых по сферическим поверхностям кристаллов слюды
2.4.2. Экспериментальные исследования кристаллографических и отражательных характеристик кристаллов слюды
2.4.2.1. Измерение постоянной с0 кристаллографической решетки слюды
2.4.2.2. Измерение интегрального коэффициента отражения слюды в высоких порядках отражения
3.4.2.3. Исследование параметров кривых отражения кристаллов
слюды
Выводы к главе
Глава 3. Исследование оптических схем фокусирующих спектрографов с пространственным разрешением
3.1. Определение плоскости установки в схемах спектрографов ФСПР
3.2. Анализ геометрических аберраций оптических схемшектрографов ФСПР

3.3. Исследование спектрального и пространственного разрешения в схемах ФСПР для протяженного в плоскости дисперсии источника
3.4. Исследование линейного увеличения в схемах ФСПР
3.5. Исследование влияния погрешностей установки в схемах ФСПР
на пространственное разрешение в сагиттальной плоскости
Выводы к главе
Глава 4. Применение спектрографов ФСПР для диагностики высокотемпературной плазмы
4.1. Прецизионные измерения длин волн и идентификация рентгеновских спектральных линий излучения многозарядных ионов
4.1.1. Измерение длин волн спектральных переходов многозарядных ионов
4.1.1.1. Абсолютные измерения длин волн резонансных серий Неподобных ионов
4.1.1.2. Измерения разности длин волн близколежащих спектральных линий различных ионов
4.1.2. Исследования сателлитных структур в К-, L и М- спектрах излучения многозарядных ионов
4.1.2.1. Измерения длин волн и идентификация сателлитных структур
в К-спектрах ионов Si и Mg
4.1.2.2. Измерения длин волн и идентификация сателлитных структур
в L-спектрах тяжелых ионов
4.1.2.3. Измерения длин волн и идентификация сателлитных структур
в М-спектрах тяжелых ионов
4.2. Диагностика активных сред рентгеновских лазеров на плазме многозарядных ионов
4.3. Диагностика высокотемпературной плазмы
расстояния а’ , и уменьшения радиуса кривизны К. Теоретически последнее требование находится в согласии с условием получения в схеме максимального обзора. Действительно, чтобы обзор был максимальным, кристалл должен быть изогнут по дуге не менее 90°. Чем меньше радиус изгиба, тем меньше размер должен иметь кристалл., тем легче сделать заготовку, тем он дешевле и т.д. Если, например кристалл имеет длину порядка (40 т 60) мм (что является достаточно обычным размером при изготовлении ), радиус кривизны может быть около 40 мм. Однако из-за плохой упругости, малой эластичности у большинства кристаллов, такой крутой радиус изгиба получить невозможно. Увеличение же габаритных размеров кристаллических пластинок (при малой толщине) резко повышает их стоимость или иногда вообще для больших размеров невозможно.
Для получения двумерного изображения источника, так же как и в спектрографах с плоскими кристаллами, между источником и кристаллом устанавливается щель, параллельная направлению дисперсии (рис. 1.5). Линейные увеличения этого изображения различны в двух направлениях:
а ь'
в направлении дисперсии увеличение равно рг ~~ в направлении

перпендикулярном дисперсии увеличение равно Д = —, где р - расстояние от

источника до щели, q - расстояние от щели до детектора. Пространственное разрешение, в направлении, перпендикулярном дисперсии зависит от ширины щели и ограничивается дифракцией рентгеновского излучения на ней. Уменьшением размера щели может быть получено разрешение до (1020) мкм, при этом необходимо учитывать, что щель экранирует излучение и ее минимальный размер ограничен допустимой светосилой прибора. В направлении дисперсии (рис. 1.5) пространственное разрешение в плоскости регистрации определяется выражением