同步輻射光學與工程

《同步輻射光學與工程》是2013年中國科學技術大學出版社出版的圖書，作者是徐朝銀。

基本介紹

• 書名：同步輻射光學與工程
• 作者：徐朝銀 
• ISBN：978-7-312-03316-2 
• 定價：54.00元
• 出版社：中國科學技術大學出版社
• 出版時間：2013-08
• 裝幀：平裝

圖書簡介

本書注重敘述同步輻射光學原理，密切結合實際，旨在使讀者對同步輻射光學的基本理論和工程實踐有較全面的了解.全書共7章，闡述4部分內容：一是同步輻射光源的基本構造、主要特性及參數計算；二是真空紫外和軟X射線束線光學；三是X射線束線光學，這兩部分分別闡述了束線光學在不同能區內的衍射和成像原理；四是束線光學工程，通過實際案例說明光束線設計規則和所涉及的各種典型裝置與關鍵技術.

目錄

總序(Ⅰ)

前言(Ⅲ)

第1章同步輻射光源及套用簡介(1)

1.1同步輻射技術(1)

1.1.1同步輻射的由來與發展(2)

1.1.2同步輻射裝置(8)

1.1.3同步輻射三種輻射方式(13)

1.2同步輻射的主要特性(18)

1.2.1相對論性的電子輻射(18)

1.2.2輻射頻率與角分布(19)

1.2.3輻射脈衝與頻譜連續(20)

1.2.4輻射的偏振性(23)

1.3輻射強度計算(24)

1.3.1彎轉磁鐵輻射(25)

1.3.2波盪器輻射(28)

1.3.3扭擺器輻射(33)

1.3.4螺旋型波盪器輻射(35)

1.3.5光源計算實例(38)

1.4同步輻射套用(43)

1.4.1同步輻射套用機理(43)

1.4.2同步輻射套用實例(45)

1.5同步輻射光束線(53)

參考文獻(56)

第2章光柵衍射與成像的基本理論(58)

2.1光柵衍射理論基礎(58)

2.1.1簡述光柵衍射原理(58)

2.1.2光柵的色散性能(62)

2.1.3光柵衍射強度分布(65)

2.1.4閃耀光柵的特性(68)

2.2光柵衍射效率(72)

2.2.1近似電磁理論的簡化計算(72)

2.2.2光柵結構參數最佳化(78)

2.2.3光柵相對衍射效率及測量(82)

2.3凹面光柵成像理論(85)

2.3.1光程函式與像差(86)

2.3.2凹面光柵面形係數(89)

2.3.3像差和面形精度對解析度影響(91)

2.3.4多元成像像差(92)

2.4羅蘭圓成像原理(98)

2.4.1羅蘭圓成像光學結構(98)

2.4.2羅蘭圓成像的像散消除(101)

2.4.3解析度和光柵最佳刻畫面寬度(103)

2.5菲涅耳波帶片在同步輻射束線光學中的套用(104)

2.5.1菲涅耳波帶片生成原理(105)

2.5.2波帶片的衍射和成像(107)

2.5.3波帶片在同步輻射成像技術中的套用(110)

參考文獻(111)

第3章束線光柵單色器(113)

3.1正入射光柵單色器(114)

3.1.1SeyaNamioka光柵單色器(114)

3.1.2MonkGillieson光柵單色器(120)

3.2掠入射球面光柵單色器（SGM）(126)

3.2.1Grasshopper光柵單色器(126)

3.2.2固定包含角球面光柵單色器（CDSGM）(130)

3.2.3變包含角球面光柵單色器（VDSGM）(134)

3.3柱面元件單色器（CEM）(138)

3.3.1CEM單色器光學結構與特點(138)

3.3.2CEM單色器性能分析(140)

3.3.3CEM/SEM單色器設計(143)

3.4環面光柵單色器（TGM）(147)

3.4.1TGM結構參數選擇與最佳化(147)

3.4.2改進型TTGM單色器(150)

3.4.36mTGM(TTGM)單色器(154)

3.5平面光柵單色器（PGM）(156)

3.5.1PGM單色器光學結構(157)

3.5.2SX700平面光柵單色器(161)

3.6變線距光柵在同步輻射束線光學中的套用(165)

3.6.1自聚焦變線距平面光柵單色器（VSPGM）(165)

3.6.2高分辨變線距球面光柵單色器（VSSGM）(169)

3.6.3VSG光柵對SX700和Dragon單色器的升級改造(175)

參考文獻(178)

第4章束線晶體光學與晶體單色器(181)

4.1勞厄衍射與布拉格衍射(182)

4.1.1晶體的點陣結構(182)

4.1.2勞厄衍射方程(183)

4.1.3布拉格衍射方程(185)

4.2簡述晶體衍射動力學原理(188)

4.2.1雙束近似與色散面(188)

4.2.2晶體衍射強度分析(191)

4.2.3晶體衍射基本參數(196)

4.3束線光學圖解法(199)

4.3.1X射線晶體衍射與傳輸圖解(200)

4.3.2雙晶衍射圖解(206)

4.3.3曲面晶體聚焦圖解(210)

4.3.4高次諧波的消除與圖解(213)

4.4X束線晶體單色器(215)

4.4.1固定束線輸出位置的雙晶體單色器(215)

4.4.2固定束線輸出位置的曲面切槽晶體單色器(218)

4.4.3弧矢聚焦晶體單色器(227)

4.4.4LaueBragg晶體單色器(238)

4.4.5X束線柱面（三角）彎晶光學(242)

參考文獻(254)

第5章X束線聚焦光學(256)

5.1X射線反射與表面粗糙度(256)

5.1.1全反射與反射率(256)

5.1.2表面粗糙度對反射率的影響(259)

5.2X射線聚焦與面形誤差(264)

5.2.1束線光學的聚焦模式(264)

5.2.2面形誤差(268)

5.2.3面形誤差對成像束斑的影響(273)

5.3聚焦鏡面形彎曲(274)

5.3.1面形彎曲原理(274)

5.3.2彎曲應力分析(278)

5.3.3彎曲面形檢測(279)

5.4多層膜反射（衍射）元件(283)

5.4.1束線光學中的多層膜結構(283)

5.4.2多層膜反射鏡單色器(288)

5.4.3軟X射線多層膜衍射光柵(293)

5.5X射線微束成像元件(299)

5.5.1KB橢圓柱面鏡(299)

5.5.2微束聚焦波帶片(PFZP)(307)

5.5.3X射線布拉格菲涅耳透鏡(BFL)(312)

5.5.4毛細管光學透鏡 (CFL)(316)

5.5.5X射線複合折射透鏡(CRLs)(320)

參考文獻(326)

第6章典型裝置與相關技術(329)

6.1束線前端保護裝置(329)

6.1.1束線前端設定與功能(329)

6.1.2儲存環真空保護(331)

6.1.3輻射安全保護(334)

6.1.4輻照熱載保護(335)

6.2鈹窗與濾波器(341)

6.2.1鈹窗組件(342)

6.2.2鈹窗力學結構分析(348)

6.3波長掃描(352)

6.3.1直角聯動機構(353)

6.3.2凸輪機構(355)

6.3.3正弦機構(356)

6.3.4離軸轉動機構(358)

6.4晶體和聚焦鏡的壓彎機構(361)

6.4.1機械壓彎技術(362)

6.4.2壓電彎曲(374)

6.5熱載緩釋與冷卻(377)

6.5.1晶體熱變形(377)

6.5.2水冷卻技術(380)

6.5.3液氮冷卻技術(388)

6.5.4非冷卻熱緩釋技術(399)

6.6同步輻射束流位置探測器(400)

6.6.1探絲型束流位置探測器(401)

6.6.2刀片型束流位置探測器(404)

6.6.3金剛石薄膜型束流位置探測器(409)

6.6.4螢光輻射束流位置探測器(413)

6.7六桿並聯支撐機構(414)

參考文獻(419)

第7章束線工程設計(422)

7.1束線工程設計原則(422)

7.2NSRL X射線衍射束線設計（實例1）(426)

7.2.1科學目標和光源選擇(426)

7.2.2束線光學結構(428)

7.2.3前置聚焦鏡(431)

7.2.4雙晶單色器(436)

7.2.5波長標定與性能測量(443)

7.3NSRL表面物理束線設計（實例2）(447)

7.3.1物理要求與光學結構(447)

7.3.2前置聚焦鏡(448)

7.3.3變包含角球面光柵單色器(452)

7.3.4工作模式與特性(457)

7.3.5零級游標定與離軸轉動誤差分析(459)

參考文獻(463)

附錄(464)

附錄1世界各國同步輻射光源一覽表(464)

附錄2世界各國自由電子雷射器一覽表(466)

附錄3同步輻射套用涉及的學科與相關實驗技術(467)

附錄4同步輻射光柵單色器光學結構、主要性能及掃描方式比較(468)

附錄5X射線微束聚焦元件及性能(471)

附錄6同步輻射晶體單色(多色)器光學結構、主要性能及掃描方式比較(473)

附錄7Spring8同步輻射裝置上的光束線和實驗站平面布置圖(475)

附錄8NSRLX射線衍射束線結構圖(476)