使用泰伯·劳干涉仪测量HED等离子体相衬像
来源:未知 点击: 发布时间:2024-02-25 17:09

  是目前等离子体最灵敏、最成功的诊断方法之一。然而,由于最常见的干涉测量系统的设计,工作波长有限,因此可以探测的密度和温度范围受到严重限制,难以测量对于可见光波段不透明的 HED 等离子体。基于 Talbot 效应的 Talbot-Lau 干涉法,提供了将干涉测量扩展到 X 射线波长的可能性。

  Talbot-Lau 偏折测量方法,尤其适用于低 z 生物组织、聚合物、纤维复合材料和HED 等离子体等的表征。

  该实验采用低能 TL 干涉仪装置采用焦斑为 ~ 15 μm  FWHM 的铜阳极管作为 X 射线  kV 下工作时,该管产生 Kα 特征线 keV 处有一个强峰。同时使用了 30 μm 厚度的 Ni 滤波器,进一步提高特征线与轫致辐射之间的比率。

  对于微周期 Talbot-Lau 光栅的设计与制造工艺,对于高能量X射线keV),难点在于得到高厚度/深宽比的光栅结构;对于低能 X 射线kev),则应在设计上更多的考虑光栅衬底的影响,即必须使用自支撑结构或者薄衬底的光栅.

  该实验中使用了由德国 Microworks 公司制造的基底为10 μm 厚聚酰亚胺膜的光栅。如下图所示,源光栅 G0 周期为 2.4 μm,直径有效尺寸为 7 mm,金高度为 21-24 μm;相位光栅G1的周期为 4.0 μm,直径有效尺寸为 9 mm,镍条高度为 3.0 μm。分析光栅 G2 周期为 12 μm,直径有效尺寸为 35 mm,金高度为 17-22 μm。

  1. Microworks GmbH 提供的 Talbot-Lau 光栅:a)源光栅;b)相位光栅;c)分析光栅

  该小组使用多种形状(棱柱,圆柱,球型)的多种材料(丙烯酸,铍,PMMA)作为材料进行实验验证。其中,以  PMMA 球形样品的测试结果为例:

  结果表明,在 8 keV 下的测量足够灵敏,可以测量几到几十微弧度范围内的折射角,从而提供 10-20 到 10-21 mm−2范围内的面密度。在静态模式下论证得出该技术能够为 HED 相关物体提供密度诊断。

  德国Microworks GmbH基于其独特的 LIGA 技术,向广大科研用户提供定制化的微结构加工服务。其中,它的X射线透射光栅在相衬成像领域,有着极高的声誉。Microworks为X射线无损检测(NDT)提供标准化和定制产品。在微纳米技术领域,Microworks代表着高精度,其最高纵横比和精度可以远低于 1 µm。

  北京众星联恒科技有限公司作为 Microworks 的中国大陆全权代理商,为中国用户提供所有的售前咨询,销售及售后服务,同时TALINT EDU 干涉仪套件目前我们开放国内试用,如果您想体验这款模块化、操作简易的 X 射线相衬、暗场成像套件, 欢迎联系我们。

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