【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚焦镜及其设计方法,尤其涉及一种具有最大适用范围的同步 辐射曲边压弯聚焦镜及其设计方法,属于同步辐射光束线工程、同步辐射光学技术领 域。
技术介绍
同步辐射的优点之一是高亮度。亮度一般指相空间中的光子数密度,同步辐射 光子通量高,相空间体积小造就了高亮度的特点。根据刘维定理,在不牺牲光子通量前 提下,亮度无法提高。当压缩光束的线宽度时,其角宽度就要增大;反之,当压缩角宽 度使光束变得更准直时,其线宽度就要增大。然而,不同实验对光束的相空间形状要求 不同,例如荧光微区分析要求小的光斑尺寸,大分子晶体衍射实验同时要求小光斑尺寸 和较好的准直性等等。微聚焦装置的产生满足了对光束小尺寸光斑、高通量面密度的需 求。目前同步辐射束线上采用较多的微聚焦装置大致可分为四类一是 Kirkpatrick-Baez镜(简称K-B镜)微聚焦装置;二是导管式微聚焦装置,又分为单管透 镜和整合毛细管透镜;三是组合折射透镜式微聚焦装置;四是纯衍射型聚焦装置,主要 有波带片、劳埃多层膜。K-B镜是RKirkpatric和A.VBaez首先提出的以他们名字命名的 聚焦成像系统,它以高传输效率(>70%)、无色散及耐辐射等诸多反射镜的优良特性, 以及工艺上易于实现、像差很小等诸多K-B结构的优点,成为当前最广泛采用的微聚焦 装置。如图Ia和图Ib所示,K-B镜由两块独立正交放置、分别负责水平和垂直聚焦的 反射镜Ml、M2组成,光源source发出的光束经由反射镜Ml、M2的反射,聚焦至像点 focus,反射镜面形多为柱面,其成像公式为1 1 1m—+ - = —Vl ...
【技术保护点】
一种具有最大适用范围的同步辐射曲边聚焦镜,该聚焦镜的压弯面形满足理想椭圆方程:el(p,q,θ;x)=((p+q)((p-q)xcosθ+2(-pq+***))sinθ)/(-(p+q)↑[2]+(p-q)↑[2]sin↑[2]θ);其特征在于:该聚焦镜对源距适用范围优化的惯性矩分布函数为:I(x)=M↓[0d]/E(p↓[d]+q↓[d])sinθ↓[d]cosθ↓[d]×(2p↓[d]q↓[d]cosθ↓[d]+(p↓[d]+q↓[d]+(q↓[d]-p↓[d])cos2θ↓[d])x)×((p↓[d]q↓[d]-x↑[2]+(q↓[d]-p↓[d])cosθ↓[d]x)/p↓[d]q↓[d])↑[3/2]≈2M↓[0d]q↓[d](p↓[d]+x)((p↓[d]+x)(q↓[d]-x)/p↓[d]q↓[d])↑[3/2]/E(p↓[d]+q↓[d])sinθ↓[d];两端施加弯矩满足弯矩在镜面上分布M(x)=M↓[0](1+k↓[M]x),其中镜子中心处弯矩值M↓[0]、弯矩分布的相对斜率k↓[M]满足:M↓[0]=E×I(0)×el″(p,q,θ;0);k↓[M]=I′(0)/ ...
【技术特征摘要】
1.一种具有最大适用范围的同步辐射曲边聚焦镜,该聚焦镜的压弯面形满足理想椭 圆方程2.一种具有最大适用范围的同步辐射曲边聚焦镜,该聚焦镜的压弯面形满足理想椭 圆方程3.一种具有最大适用范围的同步辐射曲边聚焦镜,该聚焦镜的压弯面形满足理想椭 圆方程4.一种同步辐射曲边聚焦镜的最大适用范围设计方法,包括以下步骤 建立镜面的理想椭圆方程5.根据权利要求4所述的同步辐射曲边聚焦镜的最大适用范围设计方法,其特征在 于,所述主要剩余面形误差函数为第4阶剩余面形误差函数6.根据权利要求5所述的同步辐射曲边聚焦镜的最大适用范围设计方法, 其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:李明,石泓,盛伟繁,刘鹏,
申请(专利权)人:中国科学院高能物理研究所,
类型:发明
国别省市:11
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