新型x射线光学折射校正器 x射线光源...

新型x射线光学折射校正器
x射线光源的发展对x射线光学提出了更高的要求。光学元件的制造误差会导致辐射波前的变形，从而妨碍对光源的衍射限制成像。现代x射线同步辐射(SR)源和x射线自由电子激光(XFEL)源正在向着x射线相干通量级的水平迈进。x射线光学元件，例如以掠入射角完全外反射的镜子或折射透镜，通常用来调节来自实验源的x射线束，例如，使x射线聚焦到样品上的一个小焦点上。只有高度完美的光学才能获得衍射极限的焦点;然而，微小的残余加工误差会影响衍射极限聚焦光束的获得。最近科学家提出了一种解决这一问题的方法，该方法使用折变相位板来补偿残余的加工误差，从而产生近乎完美的光学补偿系统。从而能够对可变振幅、周期和相位的x射线波前进行正弦校正。然而，这些校正光学元件的制造需要精确的x射线光学元件的缺陷知识，在校正光学元件制造之前，通过精确的计量学来校正。这种校正光学仅适用于其设计的光学元件，因此适用性有限。
近日，英国“钻石光源”项目负责机构的David Laundy等人提出了一种适用于x射线束的平面复合屈光透镜和Kirkpatrick–Baez镜像系统的校正方法。设计了一种新型适应性校正光学矫正器，允许动态波前校正。该适应性校正器由一对具有计算厚度剖面的折射镜组成，这样改变它们的位置就可以精确地对波前校正。这一概念类似于可变焦距透镜，通过改变两个立方剖面折射器之间的横向位移来产生波前的可变抛物线分量。适应性校正器的一个优点是不需要光学缺陷的先验知识，此外，同一套校正器可以用于一系列x射线光学元件。波前测量显示，透镜的均方根波前误差减少了7倍，镜面系统的均方根误差减少了3倍，从而将有均方根波前误差降低到λ/100的量级。这个概念可以与现有的X射线束线上的光学器件一起使用，以实现衍射极限聚焦。相关研究近日发表在《Optica》上。

文章链接:David Laundy,et al,Adaptable refractive correctors for x-ray optics,Optica(2019).
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