面形误差对自由电子激光聚焦光斑影响的研究

O434.1%O434; 正在建设中的上海软X射线自由电子激光(Self-amplified Spontaneous Emission,SASE)光束线—活细胞成像光束线,能量范围100～1000 eV,束线主要设备包括前端区、插入件、偏转平面镜PM1、诊断光栅PM2、单色器、压弯镜、KB镜(Kirkpatrick-Baez)和椭球镜等.分为两条支线,其中北支线的KB镜组由一个平面镜和两个椭圆柱面镜构成,主要应用于生物细胞成像实验站.实际光学元件在加工过程中会存在一定的面形误差,面形误差是衡量光学元件表面质量的重要指标.自由电子激光光束线系统中,要求镜子表面具有高精度和高可靠度,镜子的面形和高...

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Published in核技术 Vol. 43; no. 6; pp. 55 - 63
Main Authors 张熙明, 郭智, 孟祥雨, 张祥志, 金钻明, 王勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海大学 上海 200444 15.06.2020
中国科学院上海高等研究院 上海 201210%上海大学 上海 200444
中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800%中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
Subjects
面形误差
自由电子激光
软X射线
KB镜
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Summary:O434.1%O434; 正在建设中的上海软X射线自由电子激光(Self-amplified Spontaneous Emission,SASE)光束线—活细胞成像光束线,能量范围100～1000 eV,束线主要设备包括前端区、插入件、偏转平面镜PM1、诊断光栅PM2、单色器、压弯镜、KB镜(Kirkpatrick-Baez)和椭球镜等.分为两条支线,其中北支线的KB镜组由一个平面镜和两个椭圆柱面镜构成,主要应用于生物细胞成像实验站.实际光学元件在加工过程中会存在一定的面形误差,面形误差是衡量光学元件表面质量的重要指标.自由电子激光光束线系统中,要求镜子表面具有高精度和高可靠度,镜子的面形和高度误差相关联,会影响光束的相干性和波前,进而影响最终的光斑.为了准确研究面形误差对X光经过光束线传播后相干性和波前变化的影响,使用软件SHADOW和SRW对北支线X光的传播进行模拟.模拟结果表明:平面镜面形误差控制在0.1～0.2μrad,同时椭圆柱面镜控制在0.4μrad以内,聚焦光斑尺寸在4μm以内,可满足生物成像实验站成像需求.该结果为软X射线自由电子激光的优化设计提供了参考和依据.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.060101