上海光源硬X射线微聚焦线站微聚焦系统研究
本论文是基于国家重大科学工程上海光源(SSRF，Shanghai SynchrotronRadiation Facility)硬X射线微聚焦及应用光束线站(BL15U1)的微聚焦系统展开的研究。BL15U1是上海光源首批建设完成的线站之一，是具备微米亚微米空间分辨、超微量元素分析能力，并具有X射线荧光分析、X射线吸收光谱和X射线衍射等多种实验方法的X射线微探针装置，可在生命科学、地球和环境科学、材料科学、纳米技术和微电子等领域的研究中发挥重要作用。
BL15U1的微聚焦系统主要是由压弯微聚焦K-B镜和微波带片组成。能量可调性是实现部分实验的基本要求，为了保证通量，就需要分析根据特定参数制作的压弯镜系统的光学参数(掠入射角、源距、像距)的可调性及对聚焦效果的影响。分析表明，BL15U1采用的微聚焦K-B镜(源距5m，像距15cm，掠入射角3.5mrad)，掠入射角的调节对聚焦效果影响微弱，可忽略不计；源距的可调节范围较大，在3-10m的范围内也可满足要求；像距的可调节范围很小。
对小尺寸压弯镜而言，斜率误差是衡量聚焦效果的关键参数。梯形镜是宽度沿镜长方向线形变化的一种压弯镜。根据其斜率误差分布的特点，对镜子两边的宽度变化进行简单微调改进，可实现较长的镜子表面有较低的斜率误差分布。
由于同步辐射光源水平方向和垂直方向的发散度差异较大，利用波带片实现线光源(柱面波)有效聚焦具有重要意义。硬X射线的波长很短，远小于微波带片最窄环尺寸，聚焦计算适用于标量衍射理论。经分析，不考虑厚度和吸收的波带片在偏转适当角度以后，利用线光源(柱面波)聚焦，获得的光斑尺寸和平行光或点光源聚焦效果相当。这个结果具有普适意义，对于其它波长范围的波带片聚焦同样适用。
- 作者：
- 毛成文
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 核技术及应用
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 余笑寒
- 中图分类号：
- TL501.2
- 关键词：
- 微聚焦系统；超微量元素分析；X射线衍射；微探针装置；压弯镜
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