同步辐射压弯Kirkpatrick-Baez聚焦镜的优化研制

X射线压弯反射镜是目前同步辐射光束线上普遍使用的聚焦元件。反射镜的面形直接决定聚焦效果；而对于微束的Kirkpatrick-Baez聚焦系统，面形误差的要求更高。由于计算机能力的提高，本项目拟摒弃传统的低阶像差分析理论以及斜率误差的近似面形评判方法，而采用从头计算的方法建立与压弯面形相关联的精确的像斑展宽函数，并以此为对象函数，对镜体设计进行虑及重力的最优化计算。从而达到镜面压弯面形的最优化、动态调节范围的最大化和重力影响设计阶段的主动消除三点创新。进而在该理论的指导下设计研制一套Kirkpatrick-Baez聚焦镜，并建立一套实时模拟跟踪的在线带光调节方法，实践验证设计理论，并投入北京同步辐射装置的使用。为今后同步辐射压弯镜的建造提供理论依据及实践铺垫。

通过本项目资助解决了梯形镜理论设计面形误差的最小化、曲边镜理论设计适用范围的最大化、重力影响在设计上的主动消除等关键科学问题，完成了梯形压弯聚焦镜最小像展优化设计、曲边聚焦镜最大适用范围设计和垂直聚焦镜的重力协弯设计，这些优化设计方法已经申请并获得了6项国家发明专利授权。另有1项解决梯形聚焦镜压弯精度低而曲边聚焦镜镜体加工难度高矛盾的发明专利，已经提交给专利代理机构。.通过本项目资助，完成了3套软件开发：压弯优化设计软件、同步辐射光源性能计算软件和振动测量谱分析软件。.在本项目支持下，优化设计并研制了共三套压弯K-B聚焦系统，其中两套自主设计研制镜体并利用了原有的压弯机构，另一套完全为自主设计研制。目前应用于北京同步辐射装置4W1B及4W2光束线。.在本项目支持下，组织国内学术报告会1场，国际学术报告会1场，培养研究生1名，项目研究成果入选中国科学院大学开设的《同步辐射光学与技术》研究生课程。.本项目研究为今后进一步高精度压弯技术研究打下了良好的基础，高面形精度压弯技术被作为最有研究基础的项目之一入选国家发改委高能同步辐射光源验证装置子项目，继续开展进一步研究。