同步輻射憑借極其優(yōu)良的品質成為當今不可替代的最佳人工光源,自20世紀60年代以來,電子儲存環(huán)作為穩(wěn)定產生同步輻射的專用裝置,歷經三個階段的發(fā)展,業(yè)已完善,并相繼建成了60多臺。它們棋布于世界各地,成為眾多研究領域的科學平臺,不斷產生出令人矚目的創(chuàng)新成果。近年來,第四代光源（X射線自由電子激光）的出現和發(fā)展,為人類探索各種瞬態(tài)和動態(tài)物理過程,研究各種核反應和化學反應機理提供了嶄新的工具和平臺。光束線連接著同步輻射光源和實驗站,是各類光學元件經優(yōu)化組合,線性排布于真空室內,形成數十米甚至上百米長的大型光學傳輸系統。它將光源發(fā)出的“白光”,加工成具有一定光譜能量、光子通量、能量分辨、偏振特性、束斑尺寸等要求的單色光,并安全、可靠、高效地傳輸到實驗樣品上。隨著光源發(fā)射水平的日趨提高和各領域對先進研究手段的不斷需求,以光學設計和元件研制為主體的光學束線技術得到了長足發(fā)展,逐漸形成了同步輻射光學獨特的理論體系與工程實踐,成為同步輻射應用研究的重要內容。本論文以作者2009-2011年在我國國家同步輻射實驗室（NSRL）和2011-2014年在法國歐洲同步輻射實驗室（ESRF）的工作為基礎,開展光源... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：117 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１世界ｔ？．主要同步巧射實驗室的分布圖??世界上第一個Ｈ代光源是建于１９８９年的歐洲同步箱射實驗室（Ｔｈｅ?Ｅｕｒｏｐｅａｎ??Ｓｎｃｈｒｏｔｒｏｎ，原名：Ｔｈｅ?Ｅｕｒｏｅａｎ?Ｓｎｃｈｒｏｔｒｏｎ?Ｒａｄｉａｔｉｏｎ?Ｆａｃｉｌｉｔ，簡稱：ＥＳＲＦ）??

功率作用下，其溫度變化越小。元件材料的熱膨脹系數ａ越小，同樣溫度變化下，??元件的熱變形越小。參數ａ／ｋ常用來衡量元件村料在熱載作用下的變形特性。如??圖１．６所示為Ｓｉ的低溫非線性材料屬性巧］［９］，隨著溫度的降低（４００－８０?Ｋ），其??熱傳導系數升離，熱膨脹系數降低，ａ／ｋ降低。Ｓｉ是光學元件最常用的村料之一，??液氣冷卻就是利用Ｓｉ的低溫非線性材料屬性，用液氮作為冷卻介質（液氮溫度??？８０?Ｋ），使光學元件工作在低溫環(huán)境，使其在熱載作用下的熱變形較小。??ＮａＵｎｎｌ?ＳｉＩｈｕｍ??２．５?ＩＴ??４??Ｓ?＾?：?１．?ｋｌ｜Ｔ（、ｕｉ，ｗｋｉｉｉｎ］?＝??＾?１?、?—Ｈ：＇ｌ＊ｖ、｜ｖｎ〇ｎｉｕ、ｋｆｉｔ）?Ｉ?壹??二?ＪＥ?Ａ?ａ＿ｉｅｌ?［Ｔｏｕｌｔ＇ｔｎｋｉａｎＪ?３??化？??…ｐ＜ｉｌｖｕ，、ｍｉ．、ｋ?ｆｉｂ?Ｗ??０?￣ｅ—．??ｕ?ｒ，＾￣￣＇——！—－Ｔ?－Ｉ??５０?ＨＫ）?１５０?２００?２５０?３００?３５０?４００??ＥＴｔ．…ｌｕ．ｎＵｕｒｅ?（Ｋ，??圖１．６?Ｓｉ的低溫化巧性村料屬化熱傳導系巧ｋ和熱巧化系巧ａ巧溫度的交化??１＾５??瞳；?對光學元件進行液巧冷卻的設計時

圖１．８不同冷卻結構的元件巧截面溫度分布圖：（ａ）底面冷卻．（ｂ）側面冷卻．（ｃ）??側面部分冷巧．（ｄ）上表面部分冷卻??如圖１．９所示，在元件的側面對稱切槽，可改變元件的熱變形特性，減小元??件的面形誤差（圖１．９?（ｂ）），甚至改變其面形誤差的符號（圍１．９?（Ｃ））。具體光??源條件下，利用有限元分析的方法．通過優(yōu)化切槽位置、切糟深度、切槽尺寸等??參數，可Ｗ使特定熱載作用下，元件表面的變形最�。▓D１．９?（ｄ））。但這種幾何??結構優(yōu)化的方式，一般只適用于光斑長度巧蓋元件表面的情況。??ｎ?Ｊ？?￣＾?化心?５??｜５?■?Ｔ??■■、?ｌ＾ｙ：＾?Ｖｆ?－１?－Ｗ？８．１５ｍｍ．?ｏｐｔ?Ｖ?、??Ｉ?—Ｍｎｏｔｃｈ??ｎ４【?Ｓ????？牛令一＾??ｃｏｎｖｅｘ??＾ｉｒａｌｚｅｄｙ?．ｔｏｎｇ?ｔｈｅ?ｍｉｒｒｏｒ?ｘ?（ｍｍ）??間１．９不同幾何結構的元件橫巧面濕度分布困及對應的表面形狀曲線：（ａ）無切巧，（ｂ）??較小切巧，（Ｃ）較大切植，（ｄ）優(yōu)化切巧??１．２．２多層膜技術??原理與特點??Ｘ射線多層膜元件是在具有一定面型的基底上．間隔巧制兩種材料的膜層，??由折射系數較大的材料薄層作為散射層


本文編號：3543985