靶丸X射线光学厚度的精密检测

王琦; 高党忠; 唐兴; 马小军; 王宗伟

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靶丸X射线光学厚度的精密检测

现代应用光学 | 更新时间：2020-08-13

- 靶丸X射线光学厚度的精密检测
- Precision measurement of X-ray optical thickness in capsules
- 光学精密工程 2019年27卷第5期页码：1039-1044
- 作者机构：
  
  中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳 621900
- 作者简介：
  
  [ "王琦 (1987-)，男，吉林洮南人，博士，助理研究员，2014年于中国科学技术大学获得博士学位，主要从事ICF靶参数测量方面的研究。E-mail:wangqi_caep@163.com" ]
  马小军 (1979-)，男，四川南部人，博士，副研究员，2003年于西安电子科技大学获得学士学位，2013年于同济大学获得硕士学位，2017年于复旦大学获得博士学位，主要从事ICF靶参数精密检测技术的研究。E-mail：maxj802@163.com MA Xiao-jun, E-mail: maxj802@163.com
- 基金信息：
  
  科学挑战专题(TZ2018006-0204-01);国家自然科学基金资助项目(11504350)
- DOI：
  中图分类号：
- 收稿日期：2018-08-14，
  
  录用日期：2018-10-15，
  
  纸质出版日期：2019-05-15
- 稿件说明：
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王琦, 高党忠, 唐兴, 等. 靶丸X射线光学厚度的精密检测[J]. 光学精密工程, 2019,27(5):1039-1044.

Qi WANG, Dang-zhong GAO, Xing TANG, et al. Precision measurement of X-ray optical thickness in capsules[J]. Optics and precision engineering, 2019, 27(5): 1039-1044.
王琦, 高党忠, 唐兴, 等. 靶丸X射线光学厚度的精密检测[J]. 光学精密工程, 2019,27(5):1039-1044. DOI：

Qi WANG, Dang-zhong GAO, Xing TANG, et al. Precision measurement of X-ray optical thickness in capsules[J]. Optics and precision engineering, 2019, 27(5): 1039-1044. DOI：

摘要

为了精密检测靶丸X射线光学厚度均匀性，建立了基于精密轴系和光纤阵列探测的靶丸X射线光学厚度检测装置，开展了光学厚度轮廓仪光路精密调校技术的研究，应用白光共焦光谱技术和光学显微成像技术，解决了气浮转台精密调整、X射线光路对中的难题，实现了对塑料靶丸壳层缺陷、表面质量、壁厚均匀性、壳层材料成分均匀性等多种耦合扰动综合效应的表征。对系统的稳定性进行了测试，实验结果表明，该系统的测量重复性偏差可基本控制在0.01%以内，空间分辨率约为100 μm，满足ICF靶物理研究对靶丸X射线光学厚度扰动的高精度检测需求。

Abstract

To precisely measure the x-ray optical thickness of laser inertial confinement fusion capsules

an experimental apparatus based on a precision gas spindle and fiber array detectors is developed. By utilizing the chromatic confocal spectrum and optical microscopy

the problems of fine adjustment of the gas spindle and alignment of the X-ray optical path are solved successfully. The obtained x-ray optical thickness data provide information about local defects

surface quality

distribution of thickness

and composition. The results of the systematic stability demonstrate that the x-ray optical thickness of capsules can be measured precisely with a maximum repeatability deviation of 0.01% and a lateral resolution of 100 μm.

关键词

Keywords

references

HAAN S W, LINDL J D, CALLAHAN D A, et al . Point design targets, specifications, and requirements for the 2010 ignition campaign on the National Ignition Facility[J]. Physics of Plasmas , 2011, 18(5):041006-3447.

STEPHENS R B, OLSON D, HUANG H, et al . Complete surface mapping of ICF shells[J]. Fusion Science & Technology , 2004, 45(2):210-213.

赵学森, 高党忠, 马小军, 等.立式靶丸AFM表面轮廓仪系统精度测试[J].原子能科学技术, 2012, 46(8):1014-1018.

ZHAO X S, GAO D ZH, MA X J, et al . Measure precision analysis of capsule vertical-AFM surface profiler system[J]. Atomic Energy Science & Technology , 2012, 46(8):1014-1018. (in Chinese)

NGUYEN A Q L, EDDINGER S A, HUANG H, et al . Characterization of isolated defects for NIF targets using PSDI with an analysis of shell flipping capability[J]. Fusion Science & Technology , 2009, 55(4):399-404.

LEE Y T, NGUYEN A Q L, HUANG H, et al . Increasing the throughput of phase-shifting diffraction interferometer for quantitative characterization of ICF ablator capsule surfaces[J]. Fusion Science & Technology , 2009, 55(4):851-853.

HUANG H, CARLSON L C, REQUIERON W, et al . Quantitative defect analysis of ablator capsule surfaces using a Leica confocal microscope and a high-density atomic force microscope[J]. Fusion Science & Technology , 2016, 70(2):377-386.

CHOBRIAT A, RAPHAËL O, HERMEREL C, et al . Developments in shell surface characterizations using holography[J]. Fusion Science & Technology , 2018, 73:132-138.

HUANG H, STEPHENS R B, EDDINGER S A, et al . Nondestructive quantitative dopant profiling technique by contact radiography[J]. Fusion Science & Technology , 2006, 49(4):650-656.

HUANG H, KOZIOZIEMSKI B J, STEPHENS R B, et al . Quantitative radiography: Submicron dimension calibration for ICF ablator shell characterization[J]. Fusion Science & Technology , 2007, 51(4):519-524.

HUANG H, STEPHENS R B, NIKROO A, et al . Quantitative radiography: Film model calibration and dopant/impurity measurement in ICF ablators[J]. Fusion Science & Technology , 2007, 51(4):530-538.

WANG Z W, MA X J, MENG J, et al . Three-dimensional thickness reconstruction of ICF shells using X-ray tomography[J]. Fusion Engineering & Design , 2015, 100:525-530.

ALEXANDRE C, LISE B, LUDOVIC R, et al . Characterization of laser megajoule targets by X-Ray tomography[J]. Fusion Science & Technology , 2018, 73:127-131.

SEQUOIA K L, HUANG H, STEPHENS R B, et al . Increased X-Ray opacity of GDP capsules from high intensity X-Ray exposure[J]. Fusion Science & Technology , 2011, 59(1):35-38.

陆波, 王于仨, 杨彦佶, 等.基于CCD和CSI闪烁体的硬X射线成像[J].光学精密工程, 2017, 25(11):2865-2871.

LU B, WANG Y S, YANG Y J, et al . Hard X-ray imaging based on CCD and CsI scintillator[J]. Opt. Precision Eng. , 2017, 25(11):2865-2871. (in Chinese)

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