中文摘要：

国内首次提出研制超环面弯曲晶体，该曲面晶体能够对箍缩或激光聚变等离子体成像，通过X箍缩聚爆或激光轰击金属靶产生等离子体点光源，辐射X射线至Z箍缩或激光聚爆靶丸，经超环面弯曲晶体衍射聚焦后在探测器表面成像，其原理为点光源投射逆光曲面成像。通过获取的图像能够研究箍缩或激光聚爆靶靶材料的几何特征及其随时间变化的情况，进而对等离子体不稳定性进行研究，同时利用超环面晶体也能够获得X射线能谱信息，依据谱线相对强度比及展宽能够诊断等离子体温度及密度数据，从原理上解决聚爆靶诊断难题，为先进磁约束聚变和惯性约束聚变点火提供重要验证依据。超环面晶体成像比针孔相机或波带片具有更大的立体角收集辐射能力，相对于球面晶体成像其弧矢和子午平面的焦点重合，像差更小，能够为国家的箍缩、激光聚变、同步辐射等装置提供较理想的X射线成像探测器件，也可用于天体物理、医学和生物分子成像及诊断等方面的研究。

结论摘要：

箍缩实验及激光聚变研究中，内爆产生高温等离子体辐射的X射线光谱包含着十分丰富的信息，如等离子体电子温度、密度和离化度，诊断内爆靶的变化状态也非常关键。曲面晶体能够获取X射线光谱信息，同时也可以对聚爆等离子体进行成像。 本课题研究了超环面晶体聚焦成像原理，超环面晶体能够将子午及弧矢方向X射线同时聚焦于一焦点，可以减小像散像差。从理论上对比分析了Johann型及Johansson型晶体成像系统的像差，比较讨论超环面与球面晶体聚焦成像系统的差别。基于Shadow仿真软件利用超环面晶体成像器对单格为正方形的网格进行了模拟成像，研究光源尺寸、光强、布拉格角及各器件位置对成像质量的影响。 设计并搭建了超环面晶体聚焦成像装置，该成像系统由X射线源、超环面晶体及成像检测器构成。X射线辐射至待成像的金属栅格后再经超环面晶体反射，最后在X射线检测器上成像。经过多次实验并成功获取了由超环面晶体衍射X射线形成的金属网格图片，图像空间分辨力能够达到34μm。实验结果表明，研制的超环面晶体成像能够应用于X射线光谱检测及聚焦成像。