双晶单色器固定高差相对检测技术研究

杨晓许 周泗忠 闫旻奇 韩俊峰 江 波 郭治理 邓小国 张周峰

(中国科学院西安光学精密机械研究所 西安 710119)

同步辐射光具有高光强、高准直性、波段广、线偏振、亚纳秒时间结构和高稳定性等特点，在物理、材料、化学、生命、微加工技术及相关学科的研究与应用方面成为强有力的工具，是现代科学和高新技术发展中最有力和应用最广泛的一种研究手段[1]。光束线是同步辐射应用的主要部分，它通过不同的光学系统将同步光“裁剪”成所需光束提供给实验站[2]；而单色器是光束线的核心设备[3,4]。上海同步辐射光源(SSRF)中，采用了数台由西安光机所研制的双晶单色器。

双晶单色器在工作中，需转动Bragg角，实现不同波长的单色光输出。在调整Bragg角过程中，须保持单色器输出光束高度不变，使样品处得到光斑位置稳定的单色光源[5]。

在单色器研制完成后，需对固定高差进行离线检测，目前，国内外尚未见报道。本文提出基于视频判读系统的固定高差离线检测技术：结合成像系统和图像处理技术，通过对单色器输出光斑的位置判断，实现对固定高差的相对精度检测。该技术已成功应用于研制的双晶单色器，取得了很好的检测效果。

1 双晶单色器基本原理与固定高差技术

1.1 基本原理[6]

由图 1，输入全谱段白光射入双晶单色器，在第一晶体表面发生Bragg衍射，某一波长单色光按反射定律反射，其他波长的同步辐射光被吸收。被反射单色光波长λ由式(1)决定

其中，d为晶格常数，θ为Bragg角，n为衍射级次。……