上海光源红外光束线设计及性能分析

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wgl_future
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同步辐射红外光源具有高通量,高亮度,光谱宽且连续等诸多优点,为科学研究提供了很好的实验平台。拟建的上海光源红外光束线BLOIB主要用于时间分辨红外光谱、红外显微光谱和红外成像研究。本文主要研究和讨论了三个方面:束线参数设计及优化,引出镜物理设计和CVD金刚石窗对红外透射率的影响等。   1.利用SRW软件对束线的总体布局进行光线追迹,对得到的光斑,通量等结果加以分析,并给出光学元件尺寸等参数。模拟结果表明,光谱仪入口处的光子通量为1.76×1013ph/s/O.1%bw(1000cm-1处),通量损失的主要来源为M1开槽损失,光源元件尺寸限制,CVD窗透射率以及反射损失等等。   2.引出镜距离光源点最近,在镜子中间开一条狭缝可以有效地降低热负载。本文计算了在不同狭缝尺寸下热负载的大小,SSRF将选用2.5mm的狭缝,在正常工作情况下,即电子束轨道没有偏移,此时热负载为lOW,通量损失为14.24%。当电子束轨道偏移0.6mm时,引出镜所要承受的最高热负载为25W,因此引出镜必须采用水冷以保证安全。   3.CVD金刚石窗是用于隔离储存环和实验站之间的高低真空,当红外光束穿过窗口时,有部分光束会在CVD的前后表面之间发生多重反射,相干叠加后导致不同波数的光波透射率发生周期性变化。本文结合上海光源BL01B红外光源特性,研究了CVD在不同的参数(楔角、安装角度、厚度、直径)选择下对透射率的影响。结果表明,楔角越大透射率变化幅度越小,对于SSRF红外束线选用1。的楔角已有很好的效果;而且当安装角度是90。时透射率变化幅度比其他情况更小;厚度主要影响透射率的变化周期。
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