[发明专利]一种空间分辨辐射流探测技术的数据提取方法

说明书

本发明公开了一种空间分辨辐射流探测技术的数据提取方法。本方法通过首先计算对探测器等效的准辐射源面积、对探测器等效的准视场张角，从而计算出辐射流强度。本方法通过空间分辨辐射流探测技术对辐射源表面上局部区域辐射流测量的数据提取，可简明并严格定量地给出相关区域的辐射流强度。该方法无须考虑因针孔成像造成的光通量空间不均匀对定量计算正确性的影响，并且对探测器等效的准辐射源面积、对探测器等效的准视场张角等计算过程量，在实验过程中是探测器设置与调整合理可靠的必要参考，并在诊断学上具有实在的物理意义。本方法在惯性约束聚变、武器物理、高能量密度物理以及实验室天体物理中具有广阔且重要应用前景。

技术领域

本发明属于X射线测量领域，具体涉及一种空间分辨辐射流探测技术的数据提取方法。

背景技术

辐射流测量非常广泛地应用于惯性约束聚变、武器物理、高能量密度物理以及实验室天体物理科学研究中。在间接驱动惯性约束聚变ICF中，激光驱动黑腔能够将激光能量转换成近普朗克光谱软X射线，这测量到的X射线能够用来推导辐射温度，辐射温度是黑腔辐射源最重要的参数之一，也是探索激光与黑腔相互作用物理过程的基础。然而黑腔内部特定区域(非光斑、光斑或靶丸)X射线辐射流的空间分辨探测是间接驱动ICF实验中尚未解决并且很重要的问题。通常在黑腔的诊断中，人们会获得一个或多个观测方位的包含全部区域的辐射流测量，上述科学研究需要将这些测量进行解耦，然后间接地反推出特定区域辐射温度、区域状态等重要信息。区别于间接测量技术带来的巨大的不确定性，空间分辨辐射流探测技术，能够直接地实现同时具有时间与空间分辨的X射线辐射流探测，且避免了激光打在黑腔注入口边沿产生的额外X射线影响，具有广阔应用前景。

而现有的空间分辨辐射流探测技术的数据处理存在以下不足：1、因为目标物发光是通过针孔投射到探测器上的，而探测器前限孔尺寸又是有限的，所以辐射源各处到探测器的光通量是不同的，传统的数据处理方法则忽略了这一点，因此处理结果并不可靠；2、基于空间解析的数据处理方法，对辐射源逐点计算光通量，数据处理过程繁琐，处理结果的物理图像模糊复杂，不直观，不利于分析。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种计算简便、可靠度高、物理意义清晰的空间分辨辐射流探测技术的数据提取方法。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

一种空间分辨辐射流探测技术的数据提取方法，其特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)测量空间分辨针孔的透光面积S1；

(2)测量探测器前限孔的透光面积S2；

(3)测量针孔中心到限孔中心的距离L；

(4)测量针孔中心到辐射源的距离d；

(5)测量探测器对通过针孔且通过限孔的辐射流所响应的信号强度Y；

(6)计算对探测器等效的准辐射源面积对探测器等效的准视场张角

(7)计算辐射流强度I，其中R为探测器响应。

其中，步骤(6)具体为，根据计算对探测器等效的准辐射源面积，根据计算对探测器等效的准视场张角，其中n为系统放大倍数，n＝L/d，L为针孔中心到限孔中心的距离，d为针孔中心到辐射源的距离。

在一个优选的实施方案中，步骤(6)具体为，根据计算对探测器等效的准辐射源面积，根据计算对探测器等效的准视场张角，其中n为系统放大倍数。

在另一个优选的实施方案中，步骤(6)具体为，根据计算对探测器等效的准辐射源面积，根据计算对探测器等效的准视场张角。

进一步，所述的针孔形状为圆形、椭圆或异形。

进一步，所述的辐射流强度为辐射源的功率面密度。