X光成像 Gabor波带片 二值化 光子筛 光谱学 透射光栅.doc

X光成像论文：新型波带板用于激光等离子体X光成像的理论研究【中文摘要】本文致力于软X光单级聚焦波带片与软X光单级衍射光栅相关技术研究，具体工作包括两个方面：1.新型二值化Gabor波带片的设计与计算机模拟；2.新型的软X光谱学光子筛衍射模式的模拟和实验表征。X光微聚焦Fresnel波带片和软X光衍射光谱仪在惯性约束聚变（ICF）研究，激光等离子体诊断过程之中均有非常重要的应用。前者在ICF研究中的靶球背光照相方面以及应用超短超强激光与靶材料相互作用产生的微焦点超短脉冲K.射线源成像领域有潜在的应用，后者在ICF和强场物理研究中的X光光谱诊断方面有广泛的应用。Fresnel波带片可以看做一种多级聚焦X光透镜，它具有多级衍射的特征。在成像中一般使用一级衍射，然而高级衍射将会迭加在一级像上，使成像质量下降。而软X光衍射光栅同波带片一样，也表现出多级衍射特征，大多数的软X光衍射光谱仪都是使用一级衍射谱，但是高级衍射会迭加在一级衍射谱上，同样给解谱带来误差。回顾光学标量衍射理论的基础上，提出了X光单级聚焦波带片的一种新的设计思路。新波带片由一系列准随机分布的环带扇形基元构成。在每一个环带内，这些基元在径向呈余弦分布，在纬度方向随机分布，这样的多个环带构成一个二值化.【英文摘要】The thesis is devoted to soft x-ray single order focus zone plate and soft x-ray single order diffraction grating, and the specific work consist of two fields: 1. the design and simulation work of one new binary Gabor zone plate; 2. the simulation and experiment work of the diffraction patterns of the new soft x-ray spectroscopy photon sieves.The soft x-ray microfocus Fresnel zone plate and soft x-ray transmission grating spectrometer play important roles in the ICF research and diagnose on the laser-pl.【关键词】X光成像 Gabor波带片 二值化 光子筛 光谱学 透射光栅【英文关键词】x-ray imaging Gabor zone plate binary photon sieve spectroscopy transmission grating【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】新型波带板用于激光等离子体X光成像的理论研究摘要5-6ABSTRACT6-7第1章 绪论10-241.1 激光驱动惯性约束研究及发展10-121.2 强场物理研究及发展12-141.3 X 光成像与光谱诊断14-171.3.1 激光聚变研究中的X 光成像和光谱诊断141.3.2 强场物理中的K 射线源14-151.3.3 X 光菲涅尔波带片15-161.3.4 软X 光谱学及透射光栅谱仪16-171.4 论文选题背景及内容安排17-19参考文献19-24第2章 标量衍射理论24-342.1 历史回顾24-252.2 Kirchhoff 衍射理论25-302.2.1 Kirchhoff 积分定理25-262.2.2 Kirchhoff 衍射理论26-282.2.3 Fresnel 衍射和 Fraunhofer 衍射28-302.3 Rayleigh-Sommerfeld 衍射理论30-33参考文献33-34第3章 Fresnel 波带片理论34-443.1 Fresnel 波带片简介343.2 Fresnel 波带片的聚焦作用34-363.3 Fresnel 波带片在光轴上的衍射强度分布36-383.3.1 Kirchhoff 公式计算36-373.3.2 Rayleigh-Sommerfeld 公式计算37-383.4 Fresnel 波带片在焦平面上的空间分辨率38-393.5 照明光的非单色性对Fresnel 波带片焦斑的影响39-423.5.1 非单色光照明的理论分析40-413.5.2 对非单色光照明中滤片选择的分析41-42参考文献42-44第4章 圆环扇形基元阵列二值化Gabor 波带片44-564.1 Gabor 波带片的历史和发展44-494.1.1 Gabor 波带片理论44-464.1.2 二值化Gabor 波带片的发展历史46-484.1.3 准随机点阵二值化Gabor 波带片48-494.2 环带扇形基元阵列二值化Gabor 波带片49-554.2.1 环带扇形基元阵列二值化Gabor 波带片的设计49-524.2.2 环带扇形基元阵列二值化Gabor 波带片衍射特性的模拟52-554.3 总结55参考文献55-56第5章 谱学光子筛的理论模拟和光学波段实验表征56-825.1 传统透射光栅及其衍射56-585.2 正弦透射光栅及其衍射58-595.3 二值化正弦光栅的发展过程59-645.3.1 二值化正弦光栅的提出59-605.3.2 光子筛理论60-615.3.3 量子点阵光栅61-645.4 随机圆孔阵列谱学光子筛的理论模拟和光学实验表征64-795.4.1 准随机圆孔阵列谱学光子筛一维积分透射率的推导64-665.4.2 准随机圆孔阵列谱学光子筛衍射模式的理论计算和模拟66-735.4.3 准随机圆孔阵列谱学光子筛衍射模式的理论计算和模拟73-775.4.4 准随机圆孔阵列谱学光子筛衍射模式的光学波