硅光电二极管标定和玻璃毛细管阵列真空差分和传输性能研究

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国际上各国同步辐射实验室广泛开展极紫外和软X射线的探测器定标等工作。本文利用国家同步辐射实验室光谱辐射标准和计量光束线(计量线)的电离室作为绝对标准探测器标定硅光电二极管的量子效率,从而提供传输标准探测器的量子效率,对利用硅光电二极管探测器作为传递标准的相关科学研究提供了原始量子效率数据,从而保证了研究成果的准确性和可靠性。目前玻璃毛细管由于它的通光性和真空差分性能被广泛应用于同步辐射光束线中。本文对计量线标准探测器无窗气体电离室的窗口材料玻璃毛细管阵列的传输效率和真空差分性能进行了研究。论文主要分以下几个部分:(1)玻璃毛细管阵列传输效率与真空差分性能研究为了更好的了解毛细管阵列的性能,利用计量线(U26)研究了不同长度和直径比的玻璃毛细管阵列对VUV和软X射线传输效率,并利用该站电离室部分研究了其真空差分性能。给出了实验数据。直径实测为134μm,长度分别为7mm(L/D=52.2)和19mm(L/D=141.8)的玻璃毛细管阵列,当光束垂直于截面入射时,其理论计算传输效率都为61%,而实验测得的值分别为44%和24%左右。当低真空端气体压强设为120Pa时,通过玻璃毛细管阵列后,高真空端真空度为7.6×10-2Pa,其真空差分能力达到1.6×103倍。(2)传输标准探测器硅光电二极管标定利用计量线和实验站的电离室开展了软X射线和极紫外波段硅光电二极管(AVUV-100G, IRD, USA)量子效率标定,并通过相应测试数据计算Ar的光电离截面,对定标的量子效率的不确定度进行了分析,并与Samson和Suzuki的测试结果作比较。给出了实验数据。结果表明:在5-45nm波段同一波长多次标定结果的重复一致性很好,相对标准偏差在0-13%的水平;与美国国家标准计量局(NIST)标定过的AXUV-100G的量子效率比较,5-45nm波段不同波长的标定结果较好,通过测量离子流数据计算出Ar的光电离截面,与Samson和Suzuki的测量结果比较其相对误差在2.5%以内。
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