波前调制法在同步辐射硬X射线光学元件在线检测中的应用研究

This project will present a group of online methods to measure hard X-ray optics with at-wavelength metrology. Two approaches for measuring the phase of an X-ray wavefront will be studied: X-ray pencil-beam and grating interferometer. Pencil-beam is the earliest and the most convenient method in hard X-ray at-wavelength metrology. The grating interferometer is the most widespread technique in recent years. The different methods will be deployed experimentally at the beamline 09B of Shanghai synchrotron radiation (SSRF), and we propose an improved technique using both pencil-beam and grating interferometer methods. Testline permitted the characterization of various kinds of optical elements used to manipulated synchrotron X-ray beams as well as the feasibility study of micro phase contrast imaging using the methods described above.

本项目拟将研究一套基于波前调制的同步辐射硬X射线光学元件在线检测方法。通过pencil-beam法和光栅干涉法这两种测量X射线波前相梯度的手段来获得检测数据。pencil-beam法是最早引入到X射线波前调制的方法，也是最为便捷的方法。X射线光栅干涉法是近些年在同步辐射光学检测中发展比较迅速、使用范围较广的波前调制方法。本项目拟将在上海光源（SSRF）硬X射线测试线（09B）上同时发展这两种实验方法，并致力于将两者相结合，发展一种即便利又高精度的波前调制检测法。测试线具有多种通光模式、各种样品加载和操作的灵活便利性，非常有利于本项目的研究。

本项目研究了一种基于波前调制的同步辐射硬X射线光学元件在线检测方法。通过X射线光栅干涉法和X射线散斑检测法这两种测量X射线波前相梯度的手段来获得检测数据。这两种方法是近些年在同步辐射光学检测中发展比较迅速、使用范围较广的波前调制方法。本项目在上海光源（SSRF）硬X光学测试线（09B）上实现了这两种实验方法，并对高精度标准反射镜进行面形检测，最终检测精度优于60nrad。利用本项目的研究成果，可对同步辐射光学元件进行在线面形检测，真实反映光学元件在工作条件下的性能，对光学元件的制造、优化有进一步的指导意义。本项目发展的方法将有助于开发新的X射线光学系统，并进一步优化X射线同步辐射光束线。