论文部分内容阅读
北京同步辐射装置(BSRF)属于第一代光源，光源点尺寸和发射度都较大。2006年底经过光束线改造后，已经有6条硬X射线光束线增加了超环面镜，将水平方向几十毫米和竖直方向几个毫米的光束“一次聚焦”到水平方向和竖直方向都为亚毫米。对于经常进行的100μm和几十μm的微区实验，目前大多通过狭缝限束米控制样品处的着光面积，无法有效利用全部光通量。
本文在建立了BSRF一次聚焦光源理论模型的基础上，研制了针对生物大分子衍射实验站(1W2B)的二次聚焦锥形单毛细管和毛细管X光透镜;研制了用于高压XAFS实验(1W1B)的二次聚焦毛细管X光透镜以及抑制金刚石较强衍射峰和同步辐射高次谐波的新型毛细管X光透镜。论文内容主要包括以下3个方面:
1.BSRF一次聚焦光源理论模型的建立:采用刀口扫描方法，对BSRF的1W2B经超环面镜一次聚焦区域的光强分布进行了测量，得到水平方向的焦斑为0.86mm，垂直方向的焦斑为0.53mm，水平方向光束发散度为1.6mrad。在此基础上，建立了适合毛细管的1W2B一次聚焦光源的理论模型。利用该光源模型从理论上计算了毛细管X光透镜的2个重要物理性能参数一传输效率和后焦距，并得到了实验结果的支持。
2.针对生物大分子衍射的锥形单毛细管和毛细管X光透镜的研制:根据生物大分子衍射的要求，设计研制了2种锥度的锥形单毛细管和毛细管X光透镜，在1W2B测量了其发散度、光斑尺寸等物理性能参数。使用CeO2多晶样品，进行了锥形单毛细管和光阑限束的衍射对比实验。在样品尺寸为100μm的条件下，得到了光强增益大于4倍的实验结果。
3.用于高压XAFS的毛细管X光透镜的研制:根据高压XAFS实验不同能量区间的金刚石衍射峰的特点，设计研制了抑制较低强度衍射峰的常规毛细管X光透镜;设计研制了既能抑制6keV低能区衍射峰，又能抑制18keV高次谐波的新型毛细管X光透镜;设计研制了抑制13-14keV能量区间较强衍射峰的新型毛细管X光透镜。