光学コンポーネントのインサイト測定のための真空の長軌跡プロファイラーの開発

科学分野:

• 光学と計測学
• シンクロトロン放射線科学
• バキューム技術

背景:

• 伝統的な長線プロフィーラー (LTP) は,超精度の光学を局所的に制限して,ex situで動作します.
• 以前は外部のレーザーを用いた in situ 方法は光学的な歪みと空気の乱れに苦しんでいた.
• X線光学の正確な計測は,高度なシンクロトロンアプリケーションに不可欠です.

研究 の 目的:

• 超精密なX線光学のインシット計測のための真空互換の長軌跡プロファイラー (LTP) を開発する.
• ex situ LTP と以前の in situ 光学セットアップの限界を克服する.
• シンクロトロンビームラインのアクティブ光学コンポーネントのリアルタイム傾き監視とフィードバック修正を可能にする.

主な方法:

• 超高真空 (UHV) 条件 (<1 × 10-8 Torr) と互換性のある完全に真空のLTPシステムを開発しました.
• 真空対応のCMOSセンサー,外部レーザー,およびTakacs LTP設計に基づくモーター化された4軸アライナメントステージを組み込みました.
• 同じ大気条件下での従来のLTPとの測定を比較することで検証された性能.

主要な成果:

• 真空中のLTPは,同一の条件下で100 nrad RMS (平坦) と200 nrad RMS (曲線) の傾斜誤差測定でベースライン性能を達成しました.
• ステージの振動とレンズの偏差に起因する曲率とコマ係数の測定可能な偏差を特定した.
• 超高真空に適合する傾斜計測システムの可行性を確認しました.

結論:

• 開発された真空のLTPシステムは,シンクロトロン真空室におけるX線光学の正確なインサイト計測のための実用的なツールです.
• このシステムは,光学図の品質評価に不可欠な低空間周波数斜率の誤差を測定する能力を実証している.
• この技術はリアルタイムモニタリングとフィードバック修正をサポートし,シンクロトロン施設のアクティブ光学コンポーネントのパフォーマンスを向上させます.