4B9B束线低能分支的性能改进

分析了北京同步辐射实验室4B9B原束线低能分支的构造及弊病,在不影响束线高能分支性能及总体机械结构的基础上提出了改进方案.详细介绍了该设计方案和光束线调试工作及出光后束线的性能测试工作,该测试结果完全符合束线的设计.该束线在同步辐射专用光实验中充分发挥了改进后的优势,取得了令人满意的结果     

今日中国物理

 一、BEPC同步辐射实验室获得新进展BEPC同步辐射实验室4B9A超高真空聚焦同步辐射光束线于今年三月调出单色的聚焦同步X光后,与中科院物理所合作,进行了国内首次碘乙烷L壳层气相吸收光谱实验,并用Xe的L壳层吸收谱对光束线进行能量标定.在采用Si（111）时,已达到2-3×10^-4以上的高能量分辨率,能清晰地分辨Ti的近边结构,具有国际先进水平.4W1B束线于四月调出稳定的单色X光,与4W1A束线同时运行,扭摆器窗口的两条光束线已初步建成.同时,4B9A引出专用模式下的单色X光.4B9B超高真空聚焦软X-真空紫外高能量分辨光束线在距光源25米的实验站首次调试出光,比原计划提前了26天.     

489B束线低能分支的性能改进

分析了北京同步辐射实验室489B原束线低能分支的构造及弊病，在不影响束线高能分支性能及总体机械结构的基础上提出了改进方案，详细介绍了该设计方案和光束线调试工作及出光后束线的性能测试工作，该测试结果完全符合束线的设计，该束线在同步辐射专用光实验中充分发挥了改进后的优势，取得了令人满意的结果。     

北京同步辐射装置3B3光束线传输效率及输出特性的计算

从北京正负电子对撞机储存环弯转磁铁光源的辐射特性入手, 分析了BSRF-3B3光源及其光束线光学系统的输出特性, 分别给出各光学元件的传输效率和采用不同单色器晶体在样品处的计算结果. 为光束线设计、调试及诊断提供了理论依据. 同时也为弯转磁铁光源光束线的输出特性的计算, 提供了一个模式.     

弧矢聚焦双晶单色器性能测试研究

针对同步辐射光束线中的弧矢聚焦双晶体单色器,研究了高准确度自准直平行光管对Bragg转角的步长分辨、转角准确度等参量检测的方法.利用单色器的双晶平行光路,可以方便实现对晶体微调角度的放大,从而检测微调机构的性能.建立了光束线模拟光路,可以实现对弧矢聚焦效果的检测.利用该方法,完成了我国第一台弧矢聚焦双晶单色器的离线检测,检测结果达到了理论设计指标,表明了测试方法的有效性.     

双晶单色器束线调试的理论计算

本文报道了在北京同步辐射实验室4W1B光束线双晶单色器的安装调试过程中所做的理论计算.给出了单色光强度、能量分辨率及能量的准确性与各个可调整自由度的关系.由计算结果,提出了合理的双晶单色器调整步骤及各个自由度的调整精度要求.     

分离电离室同步辐射束线位置监测器

本文介绍的分离电离室同步辐射光束线(在X射线能区)垂直位置监测器,可同时监测束线绝对垂直位置和相对总强度.束线无阻挡通过.常规X源实验结果表明原理可靠,方法简便,性能稳定,可投入实用.     

同步辐射X射线成像光束线劳厄双晶单色器设计

上海光源X射线成像光束线采用多极扭摆器(wiggler)作为辐射光源, 提出一种劳厄双弯晶单色器的设计方案. 计算结果显示, 可获得固定出口的平行单色光束, 能量调谐范围覆盖19—120keV, 在33keV时, 输出光子通量及通量密度分别为1.9×10¹³phs/s和3.8×10¹⁰phs/s/mm². 分析了劳厄晶体的聚焦及单色化性能, 计算了输出光子通量及单色器的热负载情况. 与传统的双平晶方案相比, 本设计在获得高通量和解决热负载等方面有明显的优越性, 并能有效控制热形变.     

基于线切割机加工硅分光晶体的研究

单晶硅分光晶体作为同步辐射光源光束线单色器中常用的部件,由于它对加工精度的要求越来越高,所以减小加工过程中产生的残余应变显得尤为重要。介绍了线切割机加工单晶硅晶体的主要过程,包括晶体定向的原理,线切割机加工硅分光晶体的方法,检测加工表面的粗糙度和面形。此外还利用上海光源BL14B线站测量了它的摇摆曲线,其结果满足设计要求。     

软X射线谱学显微光束线单色器结构设计及精度测试

针对上海光源谱学显微光束线站的性能要求,对其核心部件单色器进行结构设计。阐述了单色器的扫描运动原理,论述了波长扫描机构的设计方案,具体分析平面镜和光栅的转角重复精度影响因素;描述光栅切换机构,着重分析其水平偏差、垂直偏差、滚角、摆角和投角的精度问题;采用六杆并联机构的方案完成镜箱调节机构的设计,分析其支杆的调节范围和分辨力情况。给出了单色器的结构,并且对其精度进行了测试。测试结果表明,平面镜和光栅的转角重复精度分别为0.166″和0.149″;光栅切换机构的滚角、摆角和投角的重复精度分别为0.08″、0.12″和0.05″。这说明了单色器的结构设计方案和机械精度满足技术要求。     

北京同步辐射3B3中能束线X射线探测系统性能研究

北京同步辐射装置(BSRF)的3B3中能束线的应用，在国内首次提供了一台能区在2—6keV范围、性能优良的单色X射线光源. 对光源的性能进行了研究，并完成了X射线探测器(XRD)灵敏度、滤片厚度、多种晶体衍射效率以及成像板能量响应等指标的标定.XRD标定的相对不确定度好于7%，滤片厚度的不确定度小于3.6%. 关键词： 中能X射线 同步辐射 标定     

BSRF光电子能谱仪光源尺寸要求研究及束线改进

不同的光电子能谱仪有不同的探测面积和接收角度,在所探测范围内实验光源的单位面积强度直接决定了实验计数率的高低, 因此了解所用能谱仪在什么样大小的光源尺寸下实验以获得最佳的实验条件就显得很为重要. 本文分析了北京同步辐射实验室光电子能谱仪在4B9B光束线所提供的光源下对能谱仪测试的实验结果,从现在所用的光源尺寸大小上讨论了以往实验计数及分辨能力不很理想的原因,提出了在现有能量分析器条件下4B9B光束线的光源尺寸要求.从而进一步确定了光束线的高能分支增加后聚焦镜以改善聚焦的改进方案,同时对束线的低能分支也作了相应的改进设计.     

液氮冷却硅晶体单色器的研究

第三代同步辐射光源给光束线设计带来的关键问题之一是高热负载．本文讨论了采用液氮冷却硅晶体单色器的原理、实验装置以及测试结果．     

同步辐射的相干模式

在分析了光源相干相体积的基础上，重点研讨了第三代同步辐射中波荡器（ｕｎｄｕｌａｔｏｒ）辐射的相干模式，能谱亮度，相干光子通量等，这对提高光束线相干能量的传输效率和软Ｘ光相干学束线的设计具有重要意义。     

极高分辨变包含角平面光栅单色器关键技术及检测方法研究

变包含角平面光栅单色器具有分辨率高和光通量高等优点,被广泛应用于各科研领域,并且随着相关领域研究的不断深入,迫切需要提高其光谱分辨率,以满足使用需求。为研究探索极高分辨率变包含角平面光栅单色器,结合上海同步辐射光源光束线,重点研究影响单色器分辨率的关键因素;对单色器光学元件表面热负载进行分析,设计冷却系统,降低热负载产生的影响;研究变包含角平面光栅单色器转角精度等检测方法。结果表明,根据推导出的变包含角平面光栅单色器光学放大倍数与单色器分辨率的关系式,达到优选极高分辨率工作模式的目的;加入冷却系统后,单色器前置平面镜因受热负载影响而产生的最大斜率误差由8.1μrad降到3.1μrad;设计可应用于变包含角光栅单色器分辨率达5×10~4的转角精度检测方法,检测精度可达0.026″。该研究将为第三代同步辐射光源中建造极高分辨变包含角单色器提供帮助。     

液氮冷却劳厄晶体单色器的热力耦合研究

针对高能同步辐射光源工程材料线站研制的劳厄晶体单色器上受光压弯晶体光学元件,利用有限元方法模拟计算了具有各向异性和低温材料非线性的硅晶体的压弯面形和热变形,计算结果显示硅晶体精确三维点云体载荷的最高温低于面吸收并且体吸收的热变形呈现出非对称性,同时精确给出了压弯和热变形导致晶体变形数据,为束线后续衍射动力学追迹模拟评估对光斑性能的影响提供更加真实可靠的保证。     

北京同步辐射装置3B3前端区和光束线输出特性诊断

北京同步辐射装置(BSRF)新建3B3光束线通过重新安装、准直和在线调试, 其光学输出特性均达到或超出原设计指标, 光通量达到7×10¹⁰phs/s(100mA下), 能量分辨本领(E/ΛE)达到5000(3.206keV). 介绍了前端区和光束线输出光学特性的诊断方法和光束线在线调试过程, 给出了输出特性的测试结果. 分析了BPM与荧光靶在调试过程中所起的作用及局限性.     

北京同步辐射装置3W1B软X射线光束线偏振特性测量

应用自行研制的Mo/Si周期多层膜作为起偏器和检偏器的光学元件, 测量了北京同步辐射装置3W1B束线的偏振状态. 通过数据分析, 得到了3W1B软X射线的有关偏振参数, 在86—89eV能区经过起偏器后的偏振度超过98%, 圆偏振分量介于1%—3%之间.     

上海同步辐射装置波荡器光源空间相干性的研究

利用高斯-谢尔光源模型理论与交叉谱密度函数在自由空间传输的规律, 研究了上海同步辐射装置波荡器光源(BL15U)的空间相干性; 讨论了预聚焦镜、单色器对光束空间相干性的影响;实验测量了单色光狭缝S2处光束的横向相干长度(Z方向). 理论计算表明, S2处光束的横向相干长度为66.5 μm,但实验测量结果为27 μm. 理论与实验相差较大的原因是由于S2上游光学元件预聚焦镜或单色器周期性高频振动导致了光束空间相干性的退化.实验结果表明,上海同步辐射装置波荡器光源已有较强的空间相干性, 可以满足微米尺度的硬X射线相干性实验.     

SSRF弧矢聚焦双晶单色器

弧矢聚焦双晶单色器采用分离武运动机构设计实现了双晶体多维自由度的独立调节,可工作在固定光束出口高度和可变光束出口高度两种模式.其中聚焦晶体压弯和双晶体方位调节采用了3种不同的柔性铰链机构,单色器第一晶体的冷却采用了轴心馈入直接水冷却机构.研制完成的装置经测试,晶体方位角徽调精度好于O.5"聚焦光斑水平弥散小于25%.