同步辐射Sagittal聚焦双晶单色技术研究

OPT OpenIR > 中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)

	同步辐射Sagittal聚焦双晶单色技术研究
	傅翾
学位类型	博士
导师	周仁魁,夏绍建
	2001
学位授予单位	中国科学院西安光学精密机械研究所.
学位专业	光学
关键词	单色器弧矢聚焦鞍型形变柔性铰链直接水冷
摘要	同步辐射光源是继电光源、X光源和激光光源之后为人类的文明带来革命性推动的一种新型光源，它以高亮度、高强度、高准直性及从红外到X射线宽广连续光谱等特性推动科学技术的发展，已成为物理学、材料科学、化学、生命科学、微加工技术及其相关学科的研究与应用方面强有力、先进的工具，在工业中也有着广阔的应用前景。在第三代同步辐射光源中，晶体单色器是硬X射线光束线应用研究的核心装备。弧矢聚焦双晶单色器具有对X射线束进行单色化的同时还可在水平方向进行聚焦的双重功能，并且在水平方向上能接收较宽的光束，得到高通量的聚焦X光束。由于弧矢聚焦单色器所具有的这些优点，在国内外同步辐射装置光束线上有着广阔的应用前景，弧矢聚焦技术已成为同步辐射光束线关键研究技术之一。本论文研究目的就是研制国内第一台弧矢聚焦双晶单色器，掌握其相关关键技术，建立关键部件调试、检测、加工途径，积累弧矢聚焦和可承受高热负载单色器的研制经验，为将来在我国的第三代同步辐射光源SSRF上装备该类型单色器奠定基础和进行技术贮备。本文重点内容有以下六部分：1．对同步辐射光束5～25Kev弧矢聚焦单色器的单色化及聚焦原理、实现出射光与入射光高差固定的不同结构原理进行了系统的研究。对我们采用的总体方案结构进行了详细的理论分析，并推导了弧矢聚焦双晶单色器的双晶在不同姿态角(投角、滚角、摆角)偏离理想位置所引起的双晶Bragg角偏差(△θ)，建立了相关的数学模型，计算了结构安装精度对实验站光斑的影响。所有这些为弧矢聚焦双晶单色器的设计精度及实现的可行性提供了理论依据。2．对弧矢聚焦晶体压弯原理进行了微观和宏观分析；依据有限元分析和我国目前实际加工能力确定了抑制鞍型形变在晶体背部加肋的优化设计参数；理论上推导了直圆柔性铰链和以复合柔性铰链为基础的晶体压弯工作台的运动方程，优化了晶体弯曲过程的旋转点；对压弯晶体的面形误差进行了有限元分析。进而为单色器的弧矢聚焦晶体压弯关键技术的解决奠定了基础。3．对平晶受高热负载引起衍射面形变进行了理论分析；根据理论分析及实际加工能力确定了冷却结构优化参数；对直接水冷却的性能进行了SHADOW程序追踪，得到好的结果。4．理论上推导了理想弧矢聚焦双晶单色器的传输效率，按照双晶实际结构和尺寸，通过SHADOW追踪得到弧矢聚焦双晶单色器的实际传输效率。5．说明了弧矢聚焦双晶单色器的计算机控制原理及主要控制部件的选择和检校。6．采用自准直法对研制的弧矢聚焦双晶单色器主要性能指标进行了测试，测试结果表明其主要技术指标性能均达到设计要求，并在许多方面超过设计要求；文中还介绍了在同步辐射装置上对弧矢聚焦双晶单色器主要性能指标测试原理。
学科领域	光学
页数	123
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12434
专题	中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)
推荐引用方式 GB/T 7714	傅翾. 同步辐射Sagittal聚焦双晶单色技术研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.,2001.

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