X射线自由电子激光与X射线光谱仪的性能不断提升，为多学科交叉前沿研究提供了更加精确、高效的实验平台与手段x射线成像探测器 。这一先进的实验平台和仪器不仅推动了相关学科的发展，也为解决一些重大科学问题和技术挑战提供了有力的支持。期刊汇集了近两年发表的相关研究成果，诚邀您一览其精彩内容。
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X射线偏振测量仪及其在强场QED中的应用
同步辐射光源和X射线自由电子激光（XFEL）的进步使得X射线极化仪有了重大进展，为偏振测量法的应用开辟了新的前景，其中一个应用是通过结合XFEL和拍瓦（PW）级光学激光器，利用X射线偏振测量法，有望对真空双折射效应进行探测x射线成像探测器 。
上海师范大学沈百飞研究员课题组与德国德累斯顿-罗森多夫赫尔姆霍兹中心合作发文，综述了X射线偏振测量仪的研究，主要介绍了X射线的偏振纯度及其影响因素和限制条件；真空双折射探测实验的细节，包括实验设置和一般信号强度估算；以及PW激光和XFEL设施x射线成像探测器 。除此之外，X射线偏振测量仪在核共振散射、强场物理和天体物理中具有广泛应用。
文章信息：Qiqi Yu, Dirui Xu, Baifei Shen, Thomas E. Cowan, Hans-Peter Schlenvoigt, "X-ray polarimetry and its lication to strong-field quantum electrodynamics," High Power Laser Sci. Eng. 11, 06000e71 (2023)
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科学院上海高等研究院的研究人员提出了一种利用啁啾拍频激光在EEHG-FEL方案中生成高功率可调谐X射线频率梳的理论方法x射线成像探测器 。基于上海软X射线自由电子激光装置的参数进行的三维模拟显示，在碳的K边（约284 eV）可以实现约1.5 GW的峰值功率输出，并且光频梳的重复频率可以在7-12 THz范围内连续调节。
本研究中的方法克服了传统技术的局限性，验证了在X射线光谱中实现频率梳的可行性x射线成像探测器 。研究团队正准备在上海软X射线自由电子激光装置中对该方法进行实验验证。啁啾拍频激光系统已经搭建并测试完毕，预计这种方法将显著增强上海软X射线自由电子激光装置服务于光谱学实验能力。
文章信息：Lanpeng Ni, Yaozong Xiao, Zheng Qi, Chao Feng, Zhentang Zhao, "Tunable X-ray frequency comb generation at the Shanghai soft X-ray Free-Electron Laser facility," High Power Laser Sci. Eng. 12, 05000e60 (2024)
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一支由来自欧洲和的研究人员组成的国际团队，将相位步进和Moiré 条纹偏折测量这两种技术结合，应用于OMEGA-EP激光设施，首次展示了在高功率激光设施上获得的激光等离子体烧蚀前沿的X射线干涉测量图像x射线成像探测器 。在这项研究中，Moiré 条纹偏折测量被用于成像烧蚀的等离子体区域，而相位步进法被用于在相同的设置下获取参考图像。
利用相位步进的X射线Talbot-Lau偏折测量方法，直接探测致密等离子体烧蚀区或压缩区成为可能x射线成像探测器 。这种技术获得的诊断数据可以为激光等离子体烧蚀区的物理研究提供有意义的洞察，也是验证当前理论模型的需要。这对于深入了解物质在极端条件下的行为具有重要意义。
文章信息：G. Pérez-Callejo, V. Bouffetier, L. Ceurvorst, T. Goudal, S. R. Klein, D. Svyatskiy, M. Holec, P. Perez-Martin, K. Falk, A. Casner, T. E. Weber, G. Kagan, M. P. Valdivia, "Phase imaging of irradiated foils at the OMEGA EP facility using phase-stepping X-ray Talbot–Lau deflectometry," High Power Laser Sci. Eng. 11, 04000e49 (2023)
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热畸变晶体的X射线衍射性能
随着X射线光束功率的增加，晶体光学元件面临严重的热负载问题，导致晶体畸变，进而影响其光学性能，包括反射率、透射率和工作带宽x射线成像探测器 。因此，对热负载晶体光学性能的评估成为当前同步辐射和X射线自由电子激光装置亟待解决的问题。
研究人员建立了一个用于评估热负载晶体光学性能的物理模型x射线成像探测器 。该模型考虑了热应力、晶体面型变化、局部角度偏离、德拜沃勒因子、以及材料极化随温度的变化。随着温度的增加，该模型表明，上述因素的综合作用将使得晶体的反射率变低，反射带宽边宽，并且反射率曲线的中心向低光子能量移动。
文章信息：Chuan Yang, Tao Liu, Kai Hu, Ye Zhu, Xiaohao Dong, Zhongmin Xu, Chao Feng, Weiqing Zhang, "X-ray diffraction performance of thermally distorted crystals," High Power Laser Sci. Eng. 11, 06000e69 (2023)
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研究人员在上海光机所神光II升级装置上开展了第八轮DCI综合实验，对方案的最后一步加以验证x射线成像探测器 。实验成功利用一束强度高达I λ 2=7.7×1018W∙μm2∙cm-2的皮秒拍瓦激光对预压缩燃料进一步加热，实现了燃料温度的大幅提高，向聚变点火的目标迈出了坚实的一步。实验设置了一台分幅相机和一台X射线光谱仪对燃料的对撞和加热过程进行诊断。
该结果表明超强激光的引入可以有效地对高密度燃料进行加热，标志着DCI方案已经完成了四个步骤的完整验证，燃料所能达到的状态正一步步接近聚变点火的目标x射线成像探测器 。未来计划在更高的激光能量和采用实际发生聚变所用的燃料以更接近点火的条件下开展实验，对聚变的能量产额进行直接测量。
文章信息：Yu Dai, Haochen Gu, Ke Fang, Yihang Zhang, Chenglong Zhang, Yufeng Dong, Zhe Zhang, Xiaohui Yuan, Yutong Li, Jie Zhang, "Diagnosing the fast-heating process of the double-cone ignition scheme with X-ray spectroscopy," High Power Laser Sci. Eng. 12, 04000e50 (2024)
(HPL) 创刊于2013年，是目前国际上全面反映光学大科学工程——激光聚变点火研究的专业期刊x射线成像探测器 。2024年，HPL位于JCR光学类期刊Q1区，IF值为5.2。在最新的2023年中科院期刊分区中，HPL位列物理与天体物理1区。期刊还被EI，SCOPUS，CSCD收录。HPL连续2次入选科技期刊卓越行动计划。
