大尺寸、超光滑X射线反射镜的二维检测方法的研究

在第三代同步辐射以及未来的自由电子激光的光束线站建设中，反射镜的面形误差对光束线的焦点尺寸有极大影响。评价x光反射镜最常用的指标就是面形误差和粗糙度。同步辐射用反射镜具有大尺寸、超光滑的特点，目前的光学检测仅能获得一维参数。本项目拟利用小口径激光干涉仪采用斜入射法，实现对大尺寸反射镜面形误差的二维检测,并分析其在几百微米到镜子尺度范围内的PSD分布；采用x射线小角散射技术直接测量反射面的PSD分布，研究表面粗糙度的性质。通过本课题的研究，将建立同步辐射用大尺寸、超光滑x光反射镜的二维检测技术，并利用PSD参数更精确地描述反射镜表面的特性。通过本项目的研究，将加深理解x光反射镜表面性质，提高反射面面形参数的光学检测技术，对高性能的光束线的设计与建设具有重要的意义。

在第三代同步辐射以及未来的自由电子激光的光束线站建设中，反射镜的面形误差对光束线的焦点尺寸有极大影响。 为建立同步辐射用大尺寸、超光滑反射镜的面形误差的二维检测技术，在本基金的支持下，完成了三个方面的研究：.——基于小口径激光轮廓仪，系统发展了同步辐射大尺寸反射镜的二维检测技术。.主要探索了斜入射方法的基本理论模型，包括（1）斜入射法检测平面反射镜的面形误差；（2）镜面旋转对称三平板检测法；（3）三平板绝对检测技术在斜入射情况下的推广，并提出基于伪剪切的斜入射绝对检测方法；.——掠入射X射线散射法测量超光滑镜面粗糙度，研究at-wavelength测量技术。主要是在Tong氏一维计算的基础上推广至二维测量模型，建立散射光强分布超光滑表面功率谱密度(PSD)的关系；.——面形与表面粗糙度对X射线相干传输的理论研究.通过上述研究，掌握了斜入射法面形二维检测和掠入射X射线粗糙度二维检测，并初步认识了相干特性与光学元件表面特性的关联性。