使用泰伯·勞干涉儀測量HED等離子體相襯像
診斷高能量密度(HED)等離子體的特性，例如存在于慣性約束聚變(ICF)中的等離子體，對于理解它們的演化和相互作用至關(guān)重要。然而，考慮到所涉及的通常極端的溫度和密度條件，以及其中一些相互作用發(fā)生的小時間和空間尺度，獲得這些測量結(jié)果是具有挑戰(zhàn)性的。
干涉測量法是目前等離子體最靈敏、最成功的診斷方法之一。然而，由于最常見的干涉測量系統(tǒng)的設(shè)計，工作波長有限，因此可以探測的密度和溫度范圍受到嚴重限制，難以測量對于可見光波段不透明的 HED 等離子體。基于 Talbot 效應(yīng)的 Talbot-Lau 干涉法，提供了將干涉測量擴展到 X 射線波長的可能性。
另一方面，在光子能量從幾 keV 到幾十 keV 的范圍內(nèi)的硬 X 射線，低 z 物質(zhì)的彈性散射截面遠大于衰減截面，相位對比度比傳統(tǒng)的衰減度對比對電子密度的變化更敏感。因此，在成像機制上，基于折射的方法相較于基于吸收的方法有更高的固有對比度。即，基于相位變化的 X 射線成像方法，包括 Talbot-Lau 偏折測量方法，尤其適用于低 z 生物組織、聚合物、纖維復合材料和 HED 等離子體等的表征。
約翰霍普金斯大學物理與天文學系的 M. P. Valdivia 與 D. Stutman 等人提出了將TL莫爾光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)擴展到8 keV 能量，用于 HED 等離子體實驗中的密度梯度測量。[http://dx.doi.org/10.1063/1.4885467]
1. Microworks GmbH 提供的 Talbot-Lau 光柵：a)源光柵；b)相位光柵；c)分析光柵
該小組使用多種形狀（棱柱，圓柱，球型）的多種材料（丙烯酸，鈹，PMMA）作為材料進行實驗驗證。其中，以 PMMA 球形樣品的測試結(jié)果為例：
2. 直徑1.5mm的 PMMA 球的 Moiré 條紋像（a）及其偏移映射圖（b）
結(jié)果表明，在 8 keV 下的測量足夠靈敏，可以測量幾到幾十微弧度范圍內(nèi)的折射角，從而提供 10-20 到 10-21 mm?2范圍內(nèi)的面密度。在靜態(tài)模式下論證得出該技術(shù)能夠為 HED 相關(guān)物體提供密度診斷。
上述小組進一步改進該實驗，使用短脈沖(30–100 J, 10 ps)激光轟擊 Cu 箔產(chǎn)生 X 射線作為測量光源，由于激光的脈沖特性，使得對 HED 的時間分辨測量成為了可能。(doi: 10.1063/1.5123919)
3. 超短脈沖時間分辨 X 射線 Talbot-Lau 干涉實驗前端光路示意圖
4. Talbot-Lau X 射線干涉法診斷平臺
波爾多大學的 G. P′erez-Callejo 與 V. Bouffetier,對特定靶結(jié)構(gòu)在激光作用下產(chǎn)生的 HED 瞬時密度進行了模擬和測量，并提供了相應(yīng)的干涉圖像的后處理工具。（DOI: 10.1063/5.0085822）
5. 等離子體靶材結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖（左）；模擬轟擊靶材后30ns 瞬時密度圖像
7. 經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的吸收像（a），暗場像（b）與相位像（c）
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德國 Microworks GmbH 基于其獨特的 LIGA 技術(shù)，向廣大科研用戶提供定制化的微結(jié)構(gòu)加工服務(wù)。其中，它的X射線透射光柵在相襯成像領(lǐng)域，有著極高的聲譽。Microworks為X射線無損檢測（NDT）提供標準化和定制產(chǎn)品。在微納米技術(shù)領(lǐng)域，Microworks代表著高精度，其最高縱橫比和精度可以遠低于 1 μm。
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