在钻石光源的X射线光学纳米计量新型超稳定实验室
S G Alcock1, I-T Nistea1, M Bazan da Silva1
1Diamond Light Source Ltd., Harwell Science and Innovation Campus, Oxfordshire OX11 0DE, United Kingdom.
The Review of scientific instruments
|October 21, 2025
概括
一个新的光学计量实验室建成,以实现精确的纳米计量,尽管外部噪音和振动. 超稳定的环境显著提高了敏感的光学计量仪器的性能.
科学领域:
- 科学仪器仪表科学仪器仪表
- 计量学 计量学 计量学
- 光学工程的光学工程.
背景情况:
- 建立了一个新的光学计量实验室,用于组装和表征光束线X射线光学系统.
- 实验室的位置存在挑战,原因是邻近设施的大量声噪声和地板振动.
- 该设施取代了旧的实验室,以适应新的钻石II设施升级.
研究的目的:
- 为敏感的光学计量仪器设计和实施一个超稳定的环境.
- 为了克服外部声噪声和地板振动增加所带来的挑战.
- 为了在新的实验室环境中实现成功的纳米计量操作.
主要方法:
- 采用了三重设计策略,重点是声学减弱,最大限度地减少来自空气处理系统的自产噪声和振动,以及仪器隔离的工程解决方案.
- 墙壁,天花板和门都是为了减轻声噪声而建造的.
- 开发了先进的工程解决方案,以将计量仪器与环境波动隔离开来.
主要成果:
- 新的实验室实现了一个屏蔽环境,噪声分级为NR30,比旧的实验室安静5-25dB.
- 钻石-NOM外内的温度稳定性在60小时内保持在0.004°C rms,湿度变化低于1%RH.
- 观察到仪器性能显著改善,包括钻石-NOM (9 nrad rms) 的增强斜率误差可重复性,GTX微干扰仪对微粗度<40 pm rms的超抛光基板进行测量,HDX Fizeau干扰仪对斜率误差<50 nrad的镜子进行测量.
结论:
- 实施的设计策略成功地为纳米计量学创造了一个超稳定的环境,尽管外部干扰较高.
- 新的实验室显著提高了光学计量仪器的性能和精度.
- 该设施配备齐全,可以支持先进的光学计量技术,用于未来的升级,如钻石II.
