单球面透镜产生线光束的理论分析与计算

基于几何光学定律和菲涅耳公式,建立了单块球面透镜产生线光束的数学模型,给出了光束出射角、像距、像散、光强分布的计算公式,通过计算机仿真计算,得出了一些有益的结论。指出了大入射角产生的大像散是单球面透镜产生线光束的原因,子午面内光束各点的反射和透射系数不等,是它使入射的细高斯光束趋于均匀化的原因。理论与实验结果吻合。

合肥光源软X射线光束线光子通量的测量

计算了合肥光源软Ｘ射线光束线中光子通量与波长的关系；利用ＡＸＵＶ硅光电二极管测量了当单色仪使用（ＣＺＰ３２波带片和３０μｍ针孔时光电流与波长的关系曲线；根据光电流及光电二极管的量子效率得到了在真空隔离窗外２．８～３．９ｎｍ波长范围内的光子通量绝对数值为２．７ ×１０５－８．０ × １０５ｐｈｏｔｏｎｓ／（ｓ·ｍＡ·０．１ｎｍＢＷ），并由理论估算得到真空室中光子通量比真空室外高两个量级，约为 １０７ｐｈｏｔｏｎｓ（ｓ· ｍＡ· ０．１ｎｍＢＷ）。

X射线光束线用小型椭圆弯曲型反射镜的预调节

X射线光束线用反射镜在永久性放入光束线之前,必须经过检测以保证达到设计要求.在反射镜半径需要调节的情况下,调节机构需在光束线外设置且通常将反射镜弯成为柱面.这很难用干涉法测量.LTP是一种表面轮廓仪,适合于测量半径较长的柱面.在弯型(亦即半径可调节)反射镜放入光束线之前,可用LTP测量来辅助完成调节.本文主要介绍这种压弯型反射镜的调节方法及表面质量评价办法.给出一小型反射镜弯曲调节为椭圆柱面的结果.

第四代同步辐射光源的光束线站及其应用

随着第四代同步辐射光源的兴起,得益于X射线亮度和相干性的大幅度提升,同步辐射实验技术在谱学、散射和成像等方面取得了显著进步。这些技术能够探测复杂非均匀体系和动态变化过程中的物质结构、成分、化学价态、电子态和磁性等关键信息,在基础科学领域和应用基础研究中发挥关键作用。文章旨在介绍第四代同步辐射光源的线站技术优势,并结合具体例子探讨其在若干物理研究中的应用,同时也讨论了当前存在的工程技术挑战。希望人们能够了解第四代同步辐射光源的光束线站的特点和应用潜力,以促进其在各个科研领域的推广。

线刃型位错光束在生物组织中的光学奇异性

采用推导在生物组织传输中的线刃型位错高斯谢尔模型光束的交叉谱密度函数,研究了不同线刃型位错斜率p、离轴距离d对光束奇异性的影响,讨论了归一化光强和相位随传输距离L的演变规律。研究表明,传输中,光束光强分布轮廓由非轴对称分布的中心凹陷逐渐演变为中心凹陷消失,最终呈现类椭圆高斯分布。线刃型位错离轴距离d值越大,源平面处两峰值光强差别越大,中心凹陷越不明显且偏离(0,0)越大,传输中的光强演化越快。同时,随着d值增大,传输中相干涡旋的演化由出现两次湮灭现象变为一次;当离轴距离d较小时,d值越大,发生第一次湮灭越晚,相干涡旋对再次出现越早;相干涡旋对位置的连线沿顺时针方向旋转,p越大,旋转越快;d值越大,p值越小,相干涡旋最终湮灭越早。

产生线光束的一种简便方法

报道一种用单片球面透镜将细激光束变换为线光束的简便方法。阐述了其机理，给出了部分实验结果及一些理论模拟计算所得的结论。

用于低温多晶硅制备的线光束整形系统

设计了一套用于准分子激光低温多晶硅制备的线光束整形系统。系统中设置的光斑转换模块可使原始光束截面横纵倒置;利用扩束模块对原始光束的短轴进行准直,其扩束倍率可限定短轴光束尺寸,以配合短轴光束均匀模块的孔径;采用基于透镜阵列的长轴、短轴光束均匀模块可在提高光斑能量分布均匀性的同时,约束光斑尺寸;系统中设置了投影模块,可将光束投影于工件表面。为了实现系统中光学原件的精密定位,设计并加工了配套的机械调节结构;结合仿真实验,讨论了阵列单元的中心偏差及工作面的偏离对线光斑质量的影响。利用该线光束整形系统对自行研制的大能量准分子激光光源进行整形,实测的系统能量传递效率为33%,工件表面的光斑尺寸约为100mm×0.3mm,平均能量密度为470mJ·cm^(-2),长轴能量分布均匀度为93.95%,满足退火技术的要求。

光束线站EPICS数据采集系统研究

上海光源光束线控制系统采用标准软硬件平台开发完成。为实现XBPM测量及电离室等探测器要求的运动控制与信号采集的联动集成,本文用Hytec公司的ADC/DAC模块建立一套VME/IOC的EPICS数据采集系统。经光束线在线测试,该系统完全可应用在XBPM同步光位置诊断、单色器能量控制与探测器信号同步采集等相关用户实验中。

同步辐射光束线中柔性铰链的研究

详细推导了直圆柔性铰链所受力矩和角偏移量及受力和线性位移之间的对应关系等运动方程 ;对直圆柔性铰链材料的选取、直圆柔性铰链参数的设计进行了分析 ;介绍了在同步辐射单色器中以直圆柔性铰链为基础投角、滚角、摆角调节结构。

北京同步辐射装置4B7A、4B7B光束线高次谐波抑制系统初步设计

为了提高北京同步辐射装置(BSRF)中4B7B软X射线光束线在45—450eV能区和4B7A中能光束线在1200—2100eV能区输出单色光的光谱纯净度,我们分别为两条光束线设计了高次谐波抑制系统。该系统主要由平面反射镜组成。我们确定了所有平面反射镜的镀层和掠入射角,并且对其性能进行了计算,结果以图形的形式呈现。

X射线衍射和散射光束线设计

介绍了装备在合肥扭摆磁铁光源上一条Ｘ射线光束线的设计，包括光学系统，设计参数，光束线上的两台主要设备前置环面聚焦镜和双晶单色仪．该光束线建成后将用于生物大分子晶体结构分析、高分辨Ｘ射线粉末和单晶衍射。

北京同步辐射装置3B3光束线输出特性初步诊断

详细介绍了前端区、前置聚焦单元和单色器系统的诊断方法,并对结果进行了初步分析。指出前端区机械设计和整条束线的安装准直存在缺陷,是导致光通量未能达到设计指标的主要原因之一。检测手段的定量化对顺利调试束线、测试束线性能是有重要意义的。

基于IOC与PLC的双光束线真空安全联锁控制系统设计

论述了合肥光源新建的两条光束线软X射线磁性圆二色线(MCD-A)和苏大能源材料线(MCD-B)的真空安全联锁控制系统的相关设计内容。在基于IOC与模块化PLC的基础上,实现了双光束线共用一套真空安全联锁控制系统。每条光束线的终端OPI均可运行在本地或者远程实验站上。不仅精简了系统的硬件,节约了成本,也使系统的可靠性、安全性、可扩展性等都相应得到提高。为将来光束线站控制系统集中管理,采用多条光束线站共用一套真空安全联锁控制系统提供了实践基础。

BSRF-4W1A形貌成像光束线改造

从光束线和实验站目前研究工作的需要出发,对BSRF-4W1A光束线进行了改造。改造中,重新确定了光束线的引出参数,设计研制了便于单色光和白光模式转换的固定出口双晶单色器,在理论热分析计算的基础上提出了单色器第一晶体采用顶部冷却的模式。改造后,4W1A光束线的通量在常用的8keV处提高约3.6倍,在同样的通量下能量由现在的8keV可延伸至19.6keV。

同步辐射红外光源和NSRL红外光束线站

本文介绍了同步辐射红外辐射的基本特征及其最新进展,以及国家同步辐射实验室红外光束线和实验站改造的设计、性能和科学研究方向。国家同步辐射实验室原红外光束线和实验站主要是针对中红外波段的谱学研究,未能发挥同步辐射红外光源的优势,随着同步辐射红外光源在显微和远红外谱学方面应用的快速发展,为了满足红外谱学和成像研究的需要,我们对光束线光学元件参数重新进行模拟计算和优化设计,将光束线光谱范围扩展到约10cm?1,同时建立了新的红外光谱和显微实验站。对线站性能的测试结果显示同步辐射红外辐射具有明显的亮度优势,为开展同步辐射显微谱学和成像研究提供了一个有力的工具。

NSRL软X射线磁性圆二色光束线

本文对合肥同步辐射(NSRL)二期工程软X射线磁性圆二色光束线进行了介绍。束线主要包括斩波器系统、前置镜系统、单色器系统、后置镜系统、真空系统、软件及电子学系统。光束线的预期指标为:光通量108s-1,实验站的波长范围为100—1000eV,圆偏振度0.6—0.8(随波长变化而变化),在1000eV处的能量分辨率为1000,在实验站的焦点处光斑大小为水平方向3mm,垂直方向1mm。

基于AT89C55单片机的3B3光束线狭缝控制系统

摘要介绍了北京同步辐射装置3B3光束线精密可调狭缝控制系统.重点讨论了运用步进电机电细分技术以及采取的可靠性技术措施,分析了系统的先进性、可靠性以及智能化特点。

软X射线磁性圆二色光束线的调试和实验

合肥国家同步辐射实验室二期工程建立了基于软X射线吸收的光束线和实验站。光束线采用了平面变线距光栅单色器,可以提供100—1000eV的单色光,在1000eV处当分辨本领为1000时,光子通量可以超过108s-1。光束线的焦点尺寸是3mm×1mm。在该设备上已经获得软X射线磁性圆二色吸收谱和C、N、O的K吸收边的近边吸收谱。

光束线真空保护联锁与控制系统研制

介绍了光束线前端区装置的组成及光束线真空保护联锁与控制要点。根据光束线真空保护联锁与控制的要求，本实验室研制了真空传感器、快速关闭阀及快阀控制器等真空保护联锁与控制系统所需的关键部件，进一步提高了光束线真空保护联锁与控制系统的反应速度和可靠性。

上海光源光束线站BL18U轫致辐射剂量的计算与测量

轫致辐射是第三代先进同步辐射光源光束线站辐射屏蔽的重点。上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)是国际上正在运行的第三代先进同步辐射光源之一。上海光源蛋白质微晶结构光束线(BL18U)线站是正在试运行中的光束线站。本文采用FLUKA软件模拟计算了蛋白质微晶结构光束线(BL18U)线站因轫致辐射的散射和光中子引起的辐射剂量率分布。分析了因狭缝开孔尺寸、储存环内流强的变化所引起的辐射剂量变化。用高灵敏度的光子和中子探测器测量了BL18U光学棚屋外的光子和光中子剂量率。测量结果表明模拟计算的可靠性。本研究采用的模拟和测量方法可用于其它线站的辐射剂量水平评估,并为上海光源后续线站的屏蔽设计提供参考。