靶材料杂质影响新谱线产生的实验验证.pdfVIP

第2O卷 第6期 强 激 光 与 粒 子 束 Vo1．2O，No．6 2008年6月 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Jun．，2OO8 文章编号： i001-4322(2OO8)O6一O961一O4 靶材料杂质影响新谱线产生的实验验证 王大伦， 秦建国， 赖财锋 (中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川绵阳621900) 摘 要： 为了验证氢气放电源打靶产生的新谱线不是靶杂质的特征谱线，完成了5项检验实验。其中屏 蔽实验和强电子辐照靶的实验证实了新谱线不是来自放电室中的杂质形成的；靶的打磨实验表明靶表面的污 染杂质也不能产生新谱线，形成共振峰的实验和新谱线强度随放电电压变化规律的实验结果都证明靶的总杂 质不影响新谱线的测量。 关键词： 靶材料； 杂质； 特征谱线； 氢气放电 中图分类号： O461．1 文献标识码： A 在以往的氢气放电源打靶谱的实验研究中，在小于4 keV能区内观测到了4条谱线，对实验结果进行综合 分析后认为：这4条谱线是一种按已有X射线物理知识不能解释的“异常谱线”，我们称其为“新谱线”[1 ]。实 验上对这4条新谱线做了进一步的测量，其峰能量值分别为(2．28±0．07)keV，(2．6o±0．08)keV，(3．29± 0．10)keV，(3．66±0．11)keVL4]。实验中测量了14种靶的打靶谱，测量结果表明这4条新谱线的产生与靶材 料无关。无论什么材料的靶，氢气放电源打靶谱中都有这4条能量恒定不变的新谱线被测到，所以这4条新谱 线是和元素特征X射线性质不同的一类X射线谱线。但这里必须排除这4条新谱线是硫、氯、钾和钙这4种 杂质的K 线的可能，这4种杂质的K 线能量分别为2．308，2．622，3．314和3．692 keV，在实验误差范围内这 4种杂质的K 线正好与相应的4条新谱线的能量一致。因此应当从实验上证明这4条新谱线不是这4种杂 质的K 线，上述新谱线的测量结果才是可信的，这是非常必要的。本文从5个方面来进行实验验证。 1 屏蔽打靶实验 靶材料杂质可分为面杂质和体杂质，两种杂质合称为总杂质。面杂质来源于氢气放电产生的放电杂质、徒 手操作和靶在加工时受到的污染，以及空气气溶胶等带来的污染杂质。体杂质除靶材料的固有杂质外，还包括 放电过程中可能产生的嬗变元素。 为验证来自放电室的放电杂质能否产生4条新 谱线，开展了屏蔽打靶实验，屏蔽实验装置见图1。 Si(Li)d．etector orientation cover sealed box 为了阻止来自放电室的杂质进入靶室中，我们 25 gm Bewindow 在靶室和射线引出管之间加一密封盘，封盘上有一 furcate tube 25 m厚的铍密封窗将靶室和放电室分开，靶室和 放电室单独抽真空。这样避免了靶室中的靶被放电 25lam Bewindow 杂质污染，而放电产生的电子和质子等带电离子也 is d c ha e