反射镜的面形优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种反射镜的面形优化方法及装置。该反射镜的面形优化方法包括：根据响应矩阵、热变形向量和各扰动项确定各热通量向量；根据响应矩阵、热变形向量和各满足约束条件的热通量向量确定各残余面形误差；在反射镜的加热片上施加各残余面形误差的最小值对应的热通量向量以优化反射镜的面形。本发明专利技术可以快速确定有效的面型优化方案，满足高精度的面形要求。形要求。形要求。

【技术实现步骤摘要】
反射镜的面形优化方法及装置


[0001]本专利技术涉及光学系统面形优化
，具体地，涉及一种反射镜的面形优化方法及装置。

技术介绍

[0002]由于对波前相干传输的需求，第四代同步辐射光源以及高重频自由电子激光装置对反射镜的面形要求非常高，一般要求高度误差RMS在若干nm，以及斜率误差RMS值小于100nrad量级。当反射镜吸收来自上游的X射线后会导致镜面热变形，最终对X射线的传输效率和传输质量造成不利影响。
[0003]传统的冷却方案已经不能满足这类高精度的面形要求。目前主动的面形控制方案包括Thelas SESO设计的水冷及多通道压电陶瓷的面形控制方案，并在DLS(Diamond Light Source，“钻石”同步辐射光源)、ESRF(European Synchrotron Radiation Facility，欧洲同步辐射光源)和EU
‑
XFEL(欧洲X射线自由电子激光)等光源中得以应用；还有美国SL AC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射镜的面形优化方法，其特征在于，包括：根据响应矩阵、热变形向量和各扰动项确定各热通量向量；根据所述响应矩阵、所述热变形向量和各满足约束条件的热通量向量确定各残余面形误差；在反射镜的加热片上施加各残余面形误差的最小值对应的热通量向量以优化反射镜的面形。2.根据权利要求1所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，还包括：在各加热片上依次施加热通量向量得到对应的反射镜热通量变形数据；根据所述反射镜热通量变形数据确定所述响应矩阵。3.根据权利要求1所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，还包括：施加光源热功率到反射镜的光斑得到反射镜热变形数据；根据所述反射镜热变形数据确定所述热变形向量。4.根据权利要求1所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，所述根据响应矩阵、热变形向量和各扰动项确定各热通量向量包括：根据所述热变形向量、初始变形向量和各扰动项确定各总变形扰动向量；根据所述响应矩阵和各总变形扰动向量确定各热通量向量。5.根据权利要求4所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，根据所述热变形向量、初始变形向量和各扰动项确定各总变形扰动向量包括：根据所述热变形向量的最大值和各扰动项确定各热变形扰动向量；根据所述热变形向量、所述初始变形向量和各热变形扰动向量确定各总变形扰动向量。6.根据权利要求4所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，根据所述响应矩阵和各总变形扰动向量确定各热通量向量包括：根据所述响应矩阵的转置与所述响应矩阵之积的逆矩阵、所述响应矩阵的转置和各总变形扰动向量确定各热通量向量。7.根据权利要求4所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，通过如下公式确定各热通量向量：H＝(M
T
(x)M(x))
‑1M
T
(x)(
‑
C(x)
‑
K(x)+(max(K(x))+ε)I)；其中，M(x)为所述响应矩阵，H为所述热通量向量，C(x)为所述初始变形向量；K(x)为所述热变形向量，ε为所述扰动项，
‑
C(x)
‑
K(x)+(max(K(x))+ε)I为所述总变形扰动向量。8.根据权利要求1所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，根据所述响应矩阵、所述热变形向量和各满足约束条件的热通量向量确定各残余面形误差包括：根据所述热变形向量的最大值和各扰动项确定各热变形扰动向量；根据所述响应矩阵、所述热变形向量、初始变形向量、各热变形扰动向量和各满足约束条件的热通量向量确定各残余面形误差。9.根据权利要求8所述的反射镜的面形优化方法，其特征在于，通过如下公式确定各残余面形误差：e＝M(x)H
′
+C(x)+K(x)
‑
((max(K(x))+ε)I)；其中，e为所述残余面形误差，M(x)为所述响应矩阵，H
′
为所述满足约束条件的热通量
向量，C(x)为所述初始变形向量；K(x)为所述热变形向量，(max(K(x))+ε)I为所述热变形扰动向量。10.一种反射镜的面形优化装置，其特征在于，包括：热通量向量模块，用于根据响应矩阵、热变形向量和各扰动项确定各热通量向量；残余面形误差模块，用于根据所述响应矩阵、所述热变形向量和各满足约束条件的热通量向量确定各残余面形误差；面形优化模块，用于在反射镜的加热片上施加各残余面形误差的最小值对应的热通量向量以优化反射镜的面形。11.根据权利要求10所述的反射镜的面形优...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐中民，
申请(专利权)人：深圳综合粒子设施研究院，
类型：发明
国别省市：