江蘇雷射聯盟導讀：
據APL報導，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究人員發展了一個新的X射線源，可以利用該X射線源來診斷實驗中的溫度用來探測行星中的狀況。這一X射線源是利用雷射產生的等離子體來實現的。
在國家點火裝置中的完全EXAFS 樣品的圖像，背光燈和雷射結構
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)）的研究人員發展了一個X射線源，可以利用該X射線源來診斷實驗中的溫度用來探測行星中的狀況。
這一新發展的X射線源將會用來實施在美國國家點火裝置中的擴展X射線吸收精細結構光譜（extended X-ray absorption fine structure (EXAFS)）實驗。這一研究工作發表在頂刊《Applied Physics Letters 》上，並且被作為主編精選進行了介紹。
實驗裝置的設置
▲圖解：儀器記錄X射線光譜，X射線發射的圖像以及時域X射線發射，均通過靶室極方位角來顯示。插入的圖片顯示的是脈衝形狀在有 (N190430-2) 和無 (N181010-3)糾纏的結果。非糾纏脈衝形狀被轉換為峰值功率平臺的重疊區域
LLNL的物理學家 Andy Krygie，同時也是該論文的第一作者說到：在國家點火裝置中經過一系列的X射線源的發展實驗，我們可以探測鈦薄膜產生比在X射線光譜範圍中感興趣的內爆艙背光燈所產生的X射線的30倍的連續X射線，是在同一雷射狀況下在金膜中所產生 的X射線的2到4倍多，
理解擴展X射線吸收精細結構（extended X-ray absorption fine structure，簡寫為EXAFS）
Krygier 說到：儘管這裡X射線有許多用途，這一工作目前主要聚焦於探索是否有可能對固態物質在高度壓縮的狀態下的擴展X射線吸收精細結構（extended X-ray absorption fine structure）的測量。這是一個非常困難的研究領域，最終需要大量的工作努力和資源來完成。
EXAFS實驗的最基本的動機是確定樣品在Mbar的壓力下的溫度——這一狀態有點像星球中心的情況（1 Mbar =一個大氣壓的100萬倍 ）。在這一工作中，我們現在有能力來在NIF中在很大的一個範圍內的材料實施 EXAFS測量，實施的狀態是以前在世界範圍內幾乎任何設施都不可能實現。
在這些狀態下，固態材料可以壓縮至振幅比達到2倍及以上，材料可以在每天的環境變化的時候可以具有不同的性質。在這一工作中發展的X射線源將會使得測量不同的高Z材料成為可能，這些材料對於實驗室的任務的完成至關重要。這一平臺同時還可以為在極端條件下的材料性質的研究提供了科學發現的新機會。
X射線發射點的圖像和 Au*, Au, Ag和Ti在採用SXI進行記錄得到的寬度
▲圖解：每一點的假彩色原始數據沿著頂部進行展示。其名義上的雷射強度的模式 ( 1 mm FWHM) 和自SXI進行觀察得到的結果在第一個插入的圖片中給予展示（由於觀察的原因呈彎曲的形態）。從高亮區域的垂直平均線在每一個圖像中自頂部來顯示，則顯示在主圖中，這些線進行歸一化和偏移。其高斯擬合的FWHM則在相應的原始圖像之下進行寫入，通過在主圖片的底部的線來展示。
測量EXAFS需要探測信號，該信號只是全部信號的一部分，並且背後的原因在於團隊付出大量的精力來發展一個高強度，光譜平滑的背光源。
Yuan Ping是LLNL的物理學家和該研究工作的領導者，她說目前這一發現對用於EXAFS項目的背光的發展可以說取得了成功。EXAFS測量使用這一背光已經開始在NIF中進行應用，並且這一辦法將會促進將來的測量，這些測量是LLNL項目的關鍵部分，該項目用於支撐美國NNSA的核武器儲存管理項目。
在許多材料中由於溫度和壓力的而變化造成優先排列的原子或晶體結構的變化，這在當前已經開始在NIF的TARDIS（靶材原位衍射）平臺進行研究。這一結構同時也是眾多影響壓力和密度關係的因素之一，這一問題在NIF的斜坡壓縮平臺進行研究，與此同時，強度，也在NIF的RT平臺進行研究。
所有這些重要的平臺均缺乏溫度的測量，Krygier說到，EXAFS平臺的目標是測試熱模型來加強用於流體力學代碼的狀態模型公式的加強，與此同時，使其他平臺變得更加完美。
這裡有大量的工作是關於發展X射線光源的，其他的團隊使用的是加熱薄膜的辦法來實現的，但這些努力均聚焦在不同的X射線能量或優化線發射上（從一個原子過渡造成的一個比較窄的能量X射線發射導致）。
EXAFS實驗比較明確的同在NIF的其他研究測量相比較，需要不同類型的X射線源，因為EXAFS信號是一個在相對非常寬廣的範圍內進行譯成電碼的過程，但比較特別的是，X射線能量的範圍，需要在多KeV能量範圍內優化寬譜連續發射，而不是線發射，這比EXAFS的能量要遠遠窄的多。
研究團隊已經確定了這一可能，通過使用NIF的雷射的高功率密度，來離子化鈦進入一個內殼中。這一離子化的高溫度使得連續X射線發射過程稱之為自由約束，開始變得非常重要和事實上佔據整個連續X射線發射。
Krygier說這一過程導致了一個強烈的連續發射，對鈦來說在多KeV的範圍內，相對於金或者銀來說要多。對鈦薄膜的加熱的這一觀察導致了連續發射，比一開始所期待的金或銀要強烈的多。但經過仔細的數據分析，我們確定了自由約束的過渡起到非常重要的作用。最後證明，數據和模型吻合的非常好。
Elijah Kemp是LLNL的物理學家，幫助來解釋ad-hydro (HYDRA)和原子動力學模擬的相關數據，以幫助證實數據的解釋的正確性。他說科學家具有一個傾向來隨身攜帶標準工具箱來利用通用的規則來解釋不同的物理現象。導致假設一個金背光將會比鈦和銀要好。連續X射線發射通常比較著名的是會隨著原子數量的增加而增加，然而，加熱樣品的區域具有自由約束過渡的時候是非常重要的，這決定著鈦，原子係數為22，可以比銀和金要好得多，銀和金的原子數分別為47和79.
而這些無處不在的縮放可以幫助我們快速的指導我們的直覺，他們同時可以導致一些看似自相矛盾的結果，這一工作中的一個重要的信息就是不天真地依賴過於籠統的經驗法則，這些法則經常會導致過早的縮小參數優化的研究。
團隊的貢獻
這一貢獻需要團隊來展望未來典型的X射線發射過程來理解從實驗獲得的數據。在計劃和分析的過程中，他們依靠跨多個學科的專家，包括材料科學，等離子物理，X射線光譜學和流體動力學模擬等方面的專家。
團隊一開始聚焦於不同的辦法來解決問題，使用了內爆艙，但最終決定不打算使用製造足夠的X射線來進行EXAFS的測量。
這是少有的科學家可以利用電影動畫的形式來在房間內來解釋出在黑板上提出的概念。其結果是在LLNL中現存的世界一流的證據。
在NIF的冷卻空間內部，白色的矮星的複合照片
▲圖解：白色的小矮人和大量的太陽光將會同星球太陽的尺寸相當，使得它成為太空中中子星和黑洞之後的一個密度最大的物體。