液氮单色器压弯性能测试系统

液氮单色器压弯性能测试系统

背景

同步辐射装置（SSRF，简称上海光源） 是中国科学院上海应用物理研究所（SINAP）正在运行的一台第三代高性能同步辐射光源。储存环的周长为432m，能量为3.5GeV，设计流强为300mA。超硬多功能光束线（超硬线）是上海光源线站二期工程（SSRF II）拟建十六条光束线之一，为上海光源二期的指标线站。超硬线专为高能 X 射线的应用设计。采用超导扭摆器作为光源，其能量覆盖范围为 30-150 keV。其光学布局图如图 1 所示。光束线采用双单色器设置，分别服务于成像和衍射。单色器晶体在子午方向上动态压弯，实现单色光能量及带宽动态可调以适合不同实验的需求，采用液氮冷却以安全处理大功率热量，真空保持10-6torr。

图 1 超硬多功能线站光学布局图

方案

单色器的作用是把光源发出的连续光谱分解成单色光，并能准确方便地"取出"所需要的某一波长的光，它是分光光度计的心脏部分。单色器的核心部件是弧矢压弯机构,晶体压弯性能会影响单色器的光通量和能量分辨率。因此，为了测量晶体的压弯性能，采用了真尚有的单色器压弯性能测试系统。

单色器晶体呈工字形，两端分别需要两个促动器和两个电容传感器，晶体形状和测量方式如附件的图片所示，长度大概10cm。在工字形的一端用促动器挤压晶体，在另外一端用电容传感器测量晶体因受挤压而产生的变形量。

图2真尚有单色器压弯性能测试系统

系统卖点

(1)    系统可以能在真空环境10^-6torr，液氮温度80K下工作

(2)    分辨率要小于10nm（理想情况下2-5nm），行程可以超过100um

(3)    可以提供电容传感器平行度调节安装支架，如下图

图3电容传感器平行度调节安装支架

液氮环境下机械稳定性

图4单色器晶体钢度

图5无负载时促动器最大行程

图6有负载时促动器最大行程