宋丽 作品数:13 被引量:36 H指数:3 供职机构: 中国科学院上海应用物理研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家大科学工程 国家杰出青年科学基金 更多>> 相关领域: 机械工程 理学 核科学技术 金属学及工艺 更多>>
基于干涉法的晶体表面微损伤的定位与表征 2018年 硅晶体是同步辐射光源光束线站上的关键光学材料之一,主要应用于双晶单色器,其主要作用是将单一波长的谱线分离出来以用于特定的分析实验,实现同步辐射光的"单色化"。因此,晶体的加工质量对同步辐射光的品质具有重要影响,对晶体受光面的质量检测工作也就显得尤为重要。目前的常规方法主要是使用光学显微镜与扫描电镜来检测晶体的表面质量,查看肉眼不可见的微小裂纹、凸起、划痕以及沟槽等损伤。通过实验的方法,提出一种基于光干涉法的较为简便可行的检测方法,即联合利用Fizeau型激光干涉仪与原子力显微镜来检测与定量表征处于晶体工作面的上述损伤。通过确定微损伤的具体位置、定量表征损伤区域的大小(长度、宽度、高度/深度等),评估该微损伤对晶体光学性能的可能性影响,为晶体的表面质量检测与表征提供一种有效可行的简便方法。 金利民 宋丽 祝万钱 罗红心 徐中民 张增艳关键词:硅晶体 微损伤 干涉法 一种同步辐射水冷晶体机械密封结构的设计 被引量:2 2019年 目前,上海同步辐射光源的水冷晶体基本上都是采用胶体粘结方式进行真空密封。在高能同步辐射环境下,胶体易发生失效而带来晶体剥离脱落的风险。为避免这一现象的发生,提出了利用机械夹持机构进行水冷晶体密封的方法。对因机械负载所引起的晶体子午方向的面形误差进行表面面形检测,结果均方根为3.55μrad,可满足实验要求。通过摇摆曲线测试,机械密封结构水冷晶体的半高宽值(Full Width at Half Maximum,FWHM)为11.86″,与原粘结方式下水冷晶体的FWHM值12.24″相比,两者相差约为3%,结果基本一致。此外,还对该机械密封水冷晶体进行了耐水压与检漏等测试,结果表明晶体装配结构的密封性能良好。利用机械夹持进行密封的水冷晶体,既可满足上海同步辐射光源对水冷晶体的性能要求,又可有效避免晶体在工作中剥离脱落事件的发生,从而为光束线的稳定运行提供了必要的保障。 宋丽 宋丽 金利民 徐中民关键词:面形误差 摇摆曲线 斜入射法检测平面反射镜的面形误差 被引量:9 2011年 为实现用小口径面形干涉仪完成对大口径光学镜面面形的检测,发展了斜入射检测方法,增大投射到待测镜上光斑的尺寸,从而增大干涉仪检测的镜面口径范围。推导了斜入射法检测平面反射镜面形的公式,并考虑了此方法可能引入的误差。对尺寸为124 mm×42 mm的平面反射镜分别在垂直和不同斜入射角条件下进行了测量,垂直入射时测得镜子工作表面面形起伏高度均方根(RMS)和峰谷(PV)值分别为16.3 nm和67.8 nm,斜入射时测得镜子工作表面的面形起伏高度RMS和PV值分别为16.8 nm和68.7 nm,相对误差分别为3%和0.9%,可以满足第三代同步辐射光束线的要求。 马春桃 罗红心 王劼 宋丽基于有限元的同步辐射单色器一晶安装力学分析 被引量:1 2017年 双晶单色器是同步辐射光源光束线上的关键设备之一,其通过内部的第一晶体与第二晶体获得实验所需的单一波长的谱线,故晶体的装配安装直接影响实验站同步辐射光的品质。通过实验测试结合有限元分析的方法,建立单色器第一晶体在一定的螺栓紧固力下的有限元分析模型,验证模型的有效性,进而分析晶体的面形精度、安装机构的应力分布、"O"圈的形变等指标,研究安装过程中一晶及其安装机构的受力情况与力学响应,为高面形精度晶体的安装提供指导与借鉴。 金利民 徐中民 秦宏亮 宋丽关键词:单色器 有限元分析 部分相干同步辐射照射下光栅分数塔尔博特效应 被引量:6 2013年 基于高斯谢尔光束的相干模式分解理论和波动光学,建立了部分相干同步辐射硬X射线光束通过光学器件的传播模型。模拟了微聚焦X射线光束照射下光栅的分数塔尔博特效应,得到了聚焦光束的光强分布和相干特性变化,并分析了散焦光束入射下的光栅自成像。然后通过模拟准直光束入射下的光栅塔尔博特效应,得到了不同传播距离处自成像条纹的变化情况,分析了影响光栅自成像条纹形状的因素。通过光栅衍射条纹测量同步辐射相干度,发现对矩形相位光栅来说,应该对衍射图样进行傅里叶分解,求出各级傅里叶系数随传播距离的变化曲线,从而得到入射光束相干特性。 滑文强 边风刚 宋丽 王劼关键词:X射线光学 部分相干 同步辐射用光学元件面形绝对检测方法的研究 被引量:8 2012年 为实现同步辐射用光学元件面形的绝对检测,发展了镜面旋转对称三平板检测法。该方法将菲佐干涉法检测到的波前函数关于y轴分解成镜面对称部分与镜面非对称部分,再利用N次旋转取平均值消除镜面非对称部分,从而通过计算获得待测平面的绝对面形分布。推导了镜面旋转对称法检测矩形平面镜面形的公式,应用该方法设计了高精度矩形平面镜的测试实验,并进行了误差分析。实验结果表明,与传统三平板绝对测量方法相比较,两种方法在高度轮廓误差和斜率误差方面的计算结果都符合较好,其对比后的残差均方根(RMS)值分别为λ/500(λ=632.8nm)与0.93μrad。 林维豪 罗红心 宋丽 张翼飞 王劼基于晶体布拉格反射镜的X射线谐振腔光学设计 2022年 设计了一个以蓝宝石晶体作为布拉格反射镜构成的谐振腔系统,控制X光脉冲辐射束的状态以实现其在一个开放腔中的稳定传输,进而形成振荡。以两块平面晶体布拉格反射镜构成的开放稳定腔系统为模型,通过计算其传输矩阵和分析辐射束横向稳定性条件,得到了谐振腔中两块透镜的焦距和间距的关系。优化该谐振腔系统设计参数使之满足增益最大化条件,即辐射束瑞利长度Z_(R)与电子束聚焦参数Z_(β)匹配。使用X射线追迹软件SHADOW进行光学追迹模拟。模拟结果显示,辐射束在整个谐振腔系统中传输的单程损耗小于20%,在谐振腔中振荡一个周期后的状态与初始状态虽然有所差异但仍可接受。模拟结果表明了该谐振腔系统光学设计参数的可行性。 张志远 吴宸 黄楠顺 宋丽 宋丽 董晓浩 张增艳 王劼关键词:X射线光学 自由电子激光 布拉格反射镜 布拉格衍射 往复式线切割对单晶硅表面粗糙度的影响 被引量:3 2015年 为了研究不同尺寸的金刚石颗粒、不同切速比(进给速度与线速度之比值)、金刚线切割时间与不同往复切割次数对晶体色散元件表面粗糙度的影响,主要采用四种不同线径的电镀金刚石线在上述条件下做切割晶面(111)单晶硅分光晶体的实验,并实现在脆性材料单晶硅的塑性区域进行线切割加工。结果表明:在塑性区域加工单晶硅分光晶体的表面粗糙度与金刚石颗粒尺寸成正比、与切速比有密切关系,增加往复切割的次数可以有效降低分光晶体的表面粗糙度。此次研究能够给上海同步辐射光源晶体色散元件加工提供一定的参考价值。 何健 徐中民 宋丽 王劼 王纳秀关键词:表面粗糙度 颗粒度 上海光源实验大厅地基振动规律及相干性分析 被引量:2 2016年 利用高灵敏度速度传感器,对上海光源实验大厅地基的随机振动进行了多点同步测量。数据分析结果表明上海光源实验大厅地基随机振动幅值具有周期变化的规律,且在低频区2 Hz^10 Hz具有较好的隔振效果。首次在上海光源大厅内进行随机振动中传递的相干规律的测试,测试表明在上海光源实验大厅中,距离为10 m的测试点在2.5 Hz以内的随机振动的互相关大于0.9;距离超过10 m时,两点随机偏差大于50 nm,超过随机振动RMS振幅的20%。随机振动传递规律的分析,对同步辐射光学元件的隔振设计有一定的指导作用。 宋丽 李中亮 薛莲 徐中民 王劼关键词:振动与波 掠入射X射线散射法研究超光滑镜面粗糙度 被引量:1 2012年 在Xiaomin Tong等的理论上发展了一个二维理论模型,建立散射光强分布与超光滑表面功率谱密度(PSD)的关系。在上海同步辐射光源小角散射实验站上,用不同粗糙度的210 mm和320 mm长的超光滑反射镜进行掠入射X射线散射法(GIXRS)实验,测量散射分布并进行处理,计算出两块反射镜的表面均方根粗糙度(RMS)。与白光干涉法测量结果的比对结果表明,根据这种理论进行数据处理得到的RMS值,与白光干涉法的测量结果非常符合。 杜韦陶 宋丽 王玉柱 罗红心 张翼飞 王劼关键词:超光滑表面 同步辐射光源