勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的科學(xué)家們與普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室（PPPL）合作,，設(shè)計(jì)了一種新型X射線晶體光譜儀,，對國家點(diǎn)火設(shè)施（NIF）實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的高能量密度（HED）物質(zhì)的一個(gè)挑戰(zhàn)性特征進(jìn)行高分辨率測量。

　　這項(xiàng)工作在《科學(xué)儀器評論》（Review of Scientific Instruments）的一篇論文中有所介紹,，該論文描述了正在為世界上能量大的激光器NIF制造的新晶體形狀,。

　　激光產(chǎn)生的高能量密度等離子體,，類似于在恒星、核爆炸和巨型行星核心中發(fā)現(xiàn)的那些,，可能是地球上創(chuàng)造的極端的物質(zhì)狀態(tài),。

　　PPPL之前為NIF建造了一個(gè)光譜儀，于2017年交付,，為慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)提供了NIF極端等離子體的溫度和密度的高分辨率測量,，所獲得的數(shù)據(jù)在特邀會(huì)談和同行評議的出版物中得到了介紹。

　　這些儀器測量關(guān)鍵參數(shù)的輪廓,，如大量熱質(zhì)體的離子和電子溫度,，這些熱質(zhì)體被磁力限制在圓環(huán)形托卡馬克核聚變裝置中以促進(jìn)核聚變反應(yīng)。相比之下,，NIF激光產(chǎn)生的HED等離子體是微小的,、點(diǎn)狀的物質(zhì)，需要不同設(shè)計(jì)的光譜儀進(jìn)行高分辨率研究,。

　　該光譜儀檢查銅,、鉭和現(xiàn)在的鉛EXAFS,。從銅到鉭再到鉛，X射線的能量越來越高,，信噪比越來越低,，因此需要優(yōu)化光譜儀的設(shè)計(jì)。

　　這項(xiàng)合作將于10月轉(zhuǎn)移到NIF,，屆時(shí)新晶體將被安排在那里進(jìn)行測試,，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究人員都急切地等待著結(jié)果。

　　“在NIF進(jìn)行的測量高X射線能量下的EXFAS光譜的實(shí)驗(yàn),，信號(hào)很低,，”Schneider說?！罢撐闹忻枋龅墓庾V儀設(shè)計(jì)集中了低信號(hào),，提高了信噪比，同時(shí)保持了觀察EXAFS所需的高分辨率,。與常用的球形,、圓柱形或環(huán)形彎曲的晶體不同，這種新形狀的晶體遵循正弦螺旋形,，這樣一個(gè)新穎的設(shè)計(jì)使得它有可能滿足EXAFS測量的嚴(yán)格要求,，以探測高度壓縮的高Z材料的熱狀態(tài)”。