一种单色器晶体的热缓释方法技术

本申请提供了一种单色器晶体的热缓释方法，该热缓释方法包括：夹持组件与冷却基座配合夹持晶体本体的非受光区和换热介质；向冷却基座上的冷却通道中通入冷却液体；将入射光线照射于晶体本体的受光区。本申请中的非受光区的厚度大于受光区的厚度，两个非受光区可起到对受光区的结构强化以及换热强化作用，提高冷却效率以及加强晶体本体的抗翘曲能力；晶体本体吸收的热量可由换热介质传递至冷却基座上，并随冷却通道中循环的冷却液体带走，起到对晶体本体的有效冷却。该热缓释方法可显著提升晶体本体的结构刚度和抗翘曲能力，在高热负载作用下保持较高的面型精度，能适用于尺寸较薄的分光晶体。分光晶体。分光晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种单色器晶体的热缓释方法


[0001]本申请属于同步辐射光学元件的热缓释
，更具体地说，是涉及一种单色器晶体的热缓释方法。

技术介绍

[0002]单色器是同步辐射光束线的核心部件之一，在同步辐射光束传输中承载着光子能量选择和调节的关键作用。金刚石具有优异的光学及热学性能，在低发射度的衍射极限型同步辐射光学领域具有不可替代的应用前景。在光束线传输系统中，单色器可采用50μm
‑
300μm厚度的金刚石晶体进行分光，有助于提高光束线的利用率和服务用户产出效率。单色器在使用时，金刚石晶体会承受来自X射线的高热负荷，使金刚石晶体的温度升高、内部的温度梯度增大，导致金刚石晶体发生热变形，从而降低衍射极限型光源良好的光学性能。
[0003]为了缓解金刚石晶体发生热变形的问题，现有的热缓释方法包括CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)贴片、单边梯形槽夹持、CVD弹簧夹持、焊接等方案。以上方案主要是通过相应的冷却机构和夹持方式设计以提高单色器金刚石晶体换热效率，以及抗辐照损伤方面的性能。但上述方案仅能适用于具有一定厚度(>1mm)的金刚石晶体，对于尺寸较薄的金刚石晶体(厚度100μm以内)，依然会出现在热负载作用下晶体易翘曲，面型精度难以控制的缺陷。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种单色器晶体的热缓释方法，以解决相关技术中存在的：目前的热缓释方法无法解决尺寸较薄的金刚石晶体(厚度100μm以内)易翘曲，面型精度难以控制的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：
[0006]提供一种单色器晶体的热缓释方法，包括：
[0007]夹持组件与冷却基座配合夹持晶体本体的非受光区和换热介质；
[0008]向所述冷却基座上的冷却通道中通入冷却液体，以实现所述冷却基座、所述换热介质和所述晶体本体之间的热接触；
[0009]将入射光线照射于所述晶体本体的受光区，两个所述非受光区起到对所述受光区的结构强化以及换热强化作用，以实现对所述晶体本体的面型精度控制；
[0010]其中，所述受光区设于两个所述非受光区之间，所述受光区的厚度小于各所述非受光区的厚度；所述换热介质设于所述冷却基座与所述晶体本体之间。
[0011]此结构，本申请中的非受光区的厚度大于受光区的厚度，两个非受光区可起到对受光区的结构强化以及换热强化作用，提高冷却效率以及加强晶体本体的抗翘曲能力；通过夹持组件可将晶体本体的非受光区与换热介质接触，晶体本体吸收的热量可由换热介质传递至冷却基座上，并随冷却通道中循环的冷却液体带走，起到对晶体本体的有效冷却。因此，该热缓释方法可显著提升晶体本体的结构刚度和抗翘曲能力，在高热负载作用下保持
较高的面型精度，能适用于尺寸较薄的分光晶体。
[0012]在一个实施例中，所述受光区的至少一侧的侧面上开设有凹槽，所述凹槽的两端倾斜于底面设置。
[0013]此结构，通过开槽可将晶体本体的受光区做的更薄，以适应于尺寸较薄的分光晶体(厚度100μm以内)。
[0014]在一个实施例中，所述入射光线照射于所述受光区处的受光区域的厚度小于或者等于300μm。
[0015]此结构，进一步保持较高的面型精度，能适用于尺寸较薄的分光晶体。
[0016]在一个实施例中，所述换热介质呈片状；所述夹持组件包括与所述冷却基座相对设置的夹紧冷却座，所述夹紧冷却座与所述冷却基座配合夹持所述晶体本体的一个所述非受光区。
[0017]此结构，通过夹紧冷却座与冷却基座的夹持配合，可实现对晶体本体的双面换热。
[0018]在一个实施例中，所述换热介质的数量为两个，两个所述换热介质分别设于所述夹紧冷却座和所述冷却基座相向的两个侧面上，所述晶体本体的一个所述非受光区的一个侧面贴附于一个所述换热介质上，所述晶体本体的一个所述非受光区的另一个侧面贴附于另一个所述换热介质上。
[0019]此结构，通过设置两个换热介质，可加强对晶体本体的换热；而且，换热介质可隔绝夹紧冷却座与晶体本体之间的硬接触，可进一步减弱机械固定对晶体本体带来的被动形变影响。
[0020]在一个实施例中，所述夹紧冷却座上开设有冷却管道。
[0021]此结构，有助于提高对晶体本体的冷却效果。
[0022]在一个实施例中，所述换热介质呈液态，所述冷却基座上开设有容置所述换热介质的容置槽；所述夹持组件包括夹持所述晶体本体的一个所述非受光区的夹持片和支撑所述夹持片的支撑座，所述晶体本体的另一个所述非受光区伸入所述换热介质中。
[0023]此结构，通过夹持片将一个非受光区夹持固定，另一个非受光区可伸入换热介质中实现换热，以实现对晶体本体的单边悬挂固定。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请对比例提供的热缓释结构的立体结构示意图一；
[0026]图2为本申请对比例提供的热缓释结构的立体结构示意图二；
[0027]图3为本申请实施例一提供的单色器晶体的热缓释结构的立体结构示意图；
[0028]图4为图3的分解示意图；
[0029]图5为本申请实施例一提供的晶体本体的立体结构示意图；
[0030]图6为本申请实施例二提供的单色器晶体的热缓释结构的立体结构示意图；
[0031]图7为图6中A处的放大示意图；
[0032]图8为本申请对比例中形变量与子午方向距离之间的曲线关系图；
[0033]图9为本申请实施例一中形变量与子午方向距离之间的曲线关系图；
[0034]图10为本申请实施例二中形变量与子午方向距离之间的曲线关系图；
[0035]图11为本申请对比例中面形斜率与子午方向距离之间的曲线关系图；
[0036]图12为本申请实施例一中面形斜率与子午方向距离之间的曲线关系图；
[0037]图13为本申请实施例二中面形斜率与子午方向距离之间的曲线关系图。
[0038]其中，图中各附图主要标记：
[0039]1、晶体本体；11、非受光区；12、受光区；121、凹槽；
[0040]2、冷却基座；21、长条槽；22、定位焊接槽；23、冷却通道；24、容置槽；
[0041]3、换热介质；31、铟箔片；32、铟镓液态合金；
[0042]4、夹持组件；41、夹紧冷却座；411、冷却管道；42、夹持片；43、支撑座；431、第一基座；432、第二基座；433、抵紧件；44、底座；441、夹持座；45、弹性件；46、冷却管。
具体实施方式
[0043]为了使本申请所要解决的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单色器晶体的热缓释方法，其特征在于，包括：夹持组件与冷却基座配合夹持晶体本体的非受光区和换热介质；向所述冷却基座上的冷却通道中通入冷却液体，以实现所述冷却基座、所述换热介质和所述晶体本体之间的热接触；将入射光线照射于所述晶体本体的受光区，两个所述非受光区起到对所述受光区的结构强化以及换热强化作用，以实现对所述晶体本体的面型精度控制；其中，所述受光区设于两个所述非受光区之间，所述受光区的厚度小于各所述非受光区的厚度；所述换热介质设于所述冷却基座与所述晶体本体之间。2.如权利要求1所述的单色器晶体的热缓释方法，其特征在于：所述受光区的至少一侧的侧面上开设有凹槽，所述凹槽的两端倾斜于底面设置。3.如权利要求1所述的单色器晶体的热缓释方法，其特征在于：所述入射光线照射于所述受光区处的受光区域的厚度小于或者等于300μm。4.如权利要求1
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3任一项所述的单色器晶体的热缓释方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳音，秦宏亮，樊奕辰，计展，鄢欣欣，徐彬豪，
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：