高能电子三维成像技术实验研究*

李双双 赵全堂 曹树春 冉朝晖 申晓康 赵书俊 张子民

1)(郑州大学物理学院,郑州 450000)

2)(中国科学院近代物理研究所,兰州 730000)

3)(中国科学院大学核科学与技术学院,北京 100049)

高能电子成像技术被首次提出作为温稠密物质和惯性约束聚变实验研究的高时空分辨诊断工具之一,现已通过前期实验证明其对中尺度科学诊断的可行性.为了进一步提高高能电子成像技术诊断样品的能力,来获取样品内部信息,将高能电子成像技术和三维重建算法结合,提出了高能电子三维成像技术.本文主要通过实验研究了高能电子三维成像技术的可行性.不同三维重建算法重建样品的结果首次证实了高能电子三维成像技术的可行性,使用的三维重建算法包括滤波反投影算法、迭代算法-代数重建技术和联立代数重建技术,最终重建的x,y,z 方向上的不同重建切片图像清楚地显示了样品的详细结构.实验证实的高能电子三维成像技术将有利于拓展高能电子成像技术的应用领域,尤其是在中尺度科学领域.

1 引 言

近年来,有关高能密度物理(high energy density physics,HEDP)和惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)的研究日益受到重视并得到发展,特别是其诊断方法是面临的一大挑战[1].为了对HEDP 和ICF 进行深入研究,提出了一种具有高时空分辨的高能电子成像技术(high energy electron radiography,HEER)[2].目前高能电子成像技术在仿真和实验中都得到了很好的研究[3-8].由于高能电子束穿透力强,HEER 可以用于较厚样品(几十微米到毫米)的诊断,现阶段……