2-1 用于软X光谱测量的滤波差分法

孙可煦 江少恩 黄天暄 易荣清 崔延莉 王红斌 陈久森 温树槐

　　随着三倍频激光打靶强度提高，滤波法各探测道高能尾部贡献也不同程度增大，为了提高各能区探测信号的单色性，滤波差分法不失为一种有效测量方法。

　　滤波差分法建立在滤波法基础上,利用两个原子序数相邻的材料的K边或L边作滤波限,制成滤波探测道,Z材料的吸收限为E_L/K(Z),滤波探测道的响应函数为R_Z(E), Z＋1材料的吸收限为E_L/K(Z+1),探测道的响应函数为R_Z+1(E),通过理论计算,选择相匹配的厚度,使两个滤波探测道在低于E_L/K(Z)能区和高于E_L/K(Z+1)能区具有基本相同的响应, 即

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图1 滤波差分对透过率理论计算结果

　　当两个滤波探测道的测量信号分别为Y_Z和Y_Z+1时, DY=Y_(Z+1)- Y_(Z)即为E_L/K(Z)～E_L/K(Z+1)能区的单一能量的探测信号,通过反演即可得到这个能区的光谱强度。

　　用10通道软X光能谱仪组成Ti-C，Cr-Ti, Fe-Cr, Ni-Fe, Al-Zn等5个滤波差分对, 为了补偿差分对在小于E_L/K(Z)能区和大于E_L/K(Z+1)能区响应结果，在Z材料滤片中附加部分Z＋1材料。补偿计算结果见图1。实验利用星光Ⅱ三倍频激光脉冲(能量约11J，脉宽约0.7ns)打金盘靶，探测信号用TDS-684A数字化示波器记录。XRD绝对能量响应灵敏度取多个XRD在BSRF上绝对标定值的平均值,图2给出两发金盘靶实验滤波差分法测量软X光谱。

图2 滤波差分法测量金盘靶发射软X光

　　影响滤波差分法测量误差的因素有:滤波差分对失配、滤片厚度差、探测器的能量响应灵敏度偏差、软X光光学系数偏差、设计过程待测谱形假设偏差和测量信号记录仪器的自身偏差等，目前，诸多误差因素尤以探测器灵敏度偏差最大，约20％左右，滤波差分法测量软X光谱强度总误差±28%。