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《单发实验测量软x射线多层膜反射镜反射特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第13卷 第5期强激光与粒子束Vol.13,No.52001年9月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSSep.,2001文章编号:100124322(2001)0520525204单发实验测量软X射线多层膜X反射镜反射特性王 伟, 倪元龙, 万炳根, 孙今人, 吴 江, 王 琛, 孙玉琴, 周关林, 顾 援, 王世绩(上海激光等离子体研究所高功率激光物理国家实验室,上海201800) 摘 要:提出了一种单发实验测量软X射线波段多层膜反射镜反射特性的简易方法。实验采用激光等离子体软X射线源作为光源,用平焦场光栅谱仪分光,在光路中引入掠入射镜以消
2、除高级次谱的影响,用软X光CCD记录,在一发激光打靶实验中,测量了设计中心波长为13.9nm的MoöSi多层膜反射镜的反射特性。 关键词:MoöSi多层膜反射镜;反射率;软X射线;激光等离子体 中图分类号:O434.14文献标识码:A 软X光的应用十分普遍,近年来软X射线激光的研究也取得了重要的进展并开始得到了应用。软[1]X射线多层膜反射镜,因其具有高的反射率和窄的带宽而在天文、显微成像、软X射线激光双程放[2][3]大、软X射线激光应用等方面起着重要作用。这些应用大都要求软X射线反射镜的反射峰值处在特定波长,对反射率峰值和带宽也有一定的要求。由于制作工艺复杂
3、,反射镜的反射特性可能会与理论设计值有很大不同,为此非常有必要对反射镜的反射特性进行实验标定。 目前用于测量多层膜反射镜反射特性的软X射线源主要有同步辐射源和激光等离子体源两[4,5]种。两者所用的测量方法基本相同:首先经单色仪分光的X射线入射在待测镜子上,用专用探测器测量经镜子反射的光强;然后移开镜子,测量入射光强;对入射角和波长分别进行扫描,得到反射镜的反射特性曲线。由于同步辐射光源较弱,测量往往采用累计的方法。而使用在一定波段内准连续的激光等离子体X射线源,亮度则要高得多。但是不同发次之间,激光等离子体X射线源的强度波动很大,通常采取多次打靶取平均的方法。
4、日本HirozumiAzuma等人用两台谱仪同时监测入射及反射谱的方法实现了反射特性的单发实验[6]测量。国内谷渝秋等人用线聚焦等离子体X射线源作光源,用具有空间分辨的HIREFS光栅谱仪分[7]光,用底片记录,在同一发实验中测量了近正入射反射镜的反射率。 我们提出了一种单发实验测量软X射线波段多层膜反射镜反射特性的简易方法。采用激光等离子[8]体软X射线源作光源,用平焦场光栅谱仪分光,在光路中引入掠入射镜以消除高级次谱的影响,用软X光CCD记录,在一发激光打靶实验中,测量了设计中心波长为13.9nm的MoöSi多层膜反射镜的反射率。1 实验原理 实验装置如图1所
5、示。实验用于产生等离子体源的驱动激光由钕玻璃激光装置提供,波长为1106Lm,脉宽1ns,能量约10J。入射激光点聚焦辐照平面Ag靶,产生等离子体软X射线辐射,用谱分辨为0.05nm的平焦场光栅谱仪分光,结果由软X光CCD记录。 为了消除高级次谱的影响,光路中插入了两块镀钼(Mo)掠入射镜。图2是镜子反射率随入射角度变化的理论曲线,入射X射线波长分别为13.9nm和6.95nm。由图可知,入射角小于79°时,波长为6195nm的X射线反射率迅速下降并接近于零;入射角大于68°时,波长为13.9nm的X射线有较高的X收稿日期:200123227;修订日期:200120
6、6204基金项目:国家863激光技术领域资助课题(863241023.3)作者简介:王 伟(19752),男,硕士研究生,主要从事X光激光研究;上海8002229信箱。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.526强激光与粒子束第13卷反射率。为了消除13.9nm波长处的6.95nm的二级谱的影响,我们可以选择掠入射镜的入射角在68°到79°之间。实验中入射角为78°,图3给出了相应的反射率随入射X射线波长变化的理论曲线。由图可见,6.95nmX射线反射率约为7%,而13.9nmX射
7、线反射率约为87%。 如图1所示,实验中两块反射镜到激光焦Fig.1Schematicsofexperimentalsetup斑的距离相同,入射角均为78°,且关于靶法图1 实验装置示意图线对称。由掠入射镜M0反射的一束射线直接Fig.2ReflectanceofmomirrorasafunctionofincidentangleFig.3Reflectanceofmomirrorasafunctionof图2 镀Mo平面镜反射率随入射角的变化曲线wavelengthwitha78°incidentangle.图3 镀Mo平面镜反射率随波长的变化曲
