多锥晶体X射线光谱仪

分辨率效率双高

用多锥晶体替代平面晶体，大幅提高X射线光谱仪的分辨率和收集效率。

尚万里 · Wei, Mingxi · Yang, Guo Hong · Sun, Ao · Zhang, Zhiyu · Du, Huabing · Wang, Feilu · Yang, Jianmin · 李明宇 · 施军

Measurement Science and Technology 2023

参数信息

能量分辨率（半高全宽）

3.5 eV

分辨能力（E/ΔE）

1420

焦点强度增益

110

锥环数量

6000

单环宽度

10 μm

技术优势

分辨率更高

6000 个锥环释放了晶格应力，使能量分辨率达到约 3.5 eV（FWHM），对应 E/ΔE=1420。

收集效率提高百倍

焦点处的强度比平面晶体光谱仪高 110 倍，大幅提高了测量效率。

数值模拟可预测

开发了 X-chase 软件，可对任意曲面晶体衍射进行数值模拟，实验结果与模拟一致。

应用场景

• 高能量密度物理：获得高分辨、高亮度的 X 射线谱，诊断极端条件下的等离子体状态。
• 惯性约束聚变：测量聚变靶丸内爆过程中的 X 射线发射，推断温度和密度等关键参数。
• 天体物理实验：在实验室模拟天体等离子体，通过高分辨 X 射线谱研究原子物理过程。
• X射线诊断：为各类 X 射线源提供更高分辨率和效率的光谱测量工具。