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上海同步辐射装置波荡器光源空间相干性的研究

王华 闫帅 闫芬 蒋升 毛成文 梁东旭 杨科 李爱国 余笑寒

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上海同步辐射装置波荡器光源空间相干性的研究

王华, 闫帅, 闫芬, 蒋升, 毛成文, 梁东旭, 杨科, 李爱国, 余笑寒

Research on spatial coherence of undulator source in Shanghai synchrotron radiation facility

Wang Hua, Yan Shuai, Yan Fen, Jiang Sheng, Mao Cheng-Wen, Liang Dong-Xu, Yang Ke, Li Ai-Guo, Yu Xiao-Han
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  • 利用高斯-谢尔光源模型理论与交叉谱密度函数在自由空间传输的规律, 研究了上海同步辐射装置波荡器光源(BL15U)的空间相干性; 讨论了预聚焦镜、单色器对光束空间相干性的影响;实验测量了单色光狭缝S2处光束的横向相干长度(Z方向). 理论计算表明, S2处光束的横向相干长度为66.5 μm,但实验测量结果为27 μm. 理论与实验相差较大的原因是由于S2上游光学元件预聚焦镜或单色器周期性高频振动导致了光束空间相干性的退化.实验结果表明,上海同步辐射装置波荡器光源已有较强的空间相干性, 可以满足微米尺度的硬X射线相干性实验.
    Firstly, based on the Gaussian-schell model source theory and the propagation of cross-spectral density function in free space, the spatial coherence of undulator source (BL15U) in Shanghai Synchrotron Radiation Facility is studied. Secondly, the influences of pre-focusing mirror and the monochromator on the beam spatial coherence are discussed. Finally, the spatial coherent length at mono slit S2 is measured. The spatial coherent length at S2 theoretically is 66.5 μm, but experimentally is 27 μm. This difference is due to the high frequency vibration of pre-focusing mirror or monochromato. Nevertheless, high coherent hard X ray beams can be obtained at the location of experimental sample and many coherent experiments can be fulfilled on this beamline.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11075200)和国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB934501) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11075200) and the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB934501).
    [1]

    Xue Y L, Xiao T Q, Wu L H, Chen C, Guo R Y, Du G H, Xie H L, Deng B, Ren Y Q, Xu H J 2010 Acta Phys. Sin. 59 5496 (in Chinese) [薛艳玲, 肖体乔, 吴立宏, 陈灿, 郭荣怡, 杜国浩, 谢红兰, 邓彪, 任玉琦, 徐洪杰 2010 59 5496]

    [2]

    Grübel G, Zontone F 2004 J. Alloys Compd. 362 3

    [3]

    Livet F 2007 Acta Crystallogr. A 63 87

    [4]

    Miao J W, Charalambous P, Kirz J, Sayre D 1999 Nature 400 342

    [5]

    Pfeifer M, Williams G, Vartanyants I, Harder R, Robinson I K 2006 Nature 442 63

    [6]

    Chapman H N, Barty A, Marchesini S, Noy A, Hau-Riege S R, Cui C, Howells M R, Rosen R, He H, Spence J C H, Weierstall U, Beetz T, Jacobsen C, Shapiro D 2006 J. Opt. Soc. Am. A 23 1179

    [7]

    Abbey B, Nugent K A, Williams G J, Clark J N, Peele A G, Pfeifer M A, De Jonge M, McNulty I 2008 Nat. Phys. 4 394

    [8]

    Thibault P, Dierolf M, Menzel A, Bunk O, David C, Pfeiffer F 2008 Science 321 379

    [9]

    Robinson I, Harder R 2009 Nat. Materials 4 291

    [10]

    Takayama Y, Hatano T, Miyakava T, Okamoto W 1998 J. Synchrotron Rad. 5 1187

    [11]

    Geloni G, Saldin E, Schneidmiller E, Yurkov M 2008 Nucl. Instrum. Methods A 588 463

    [12]

    Kim K J 1986 Nucl. Instrum. Methods A 246 71

    [13]

    Kim K J 1986 SPIE Proc. 582 2

    [14]

    Coisson R 1995 Appl. Opt. 34 904

    [15]

    Coisson R, Marchesini S 1997 J. Synchrotron Rad. 4 263

    [16]

    Vartanyants I A, Singer A 2010 New J. Phys. 12 035004

    [17]

    Daniele P, Andrei Y N, Herbert O M, Keith A N 2011 Opt. Express 19 8073

    [18]

    Takahashi Y, Nishino Y, Mimura H 2009 J. Appl. Phys. 105 083106

    [19]

    Takahashi Y, Nishino Y, Tsutsumi R 2009 Phys. Rev. B 80 054103

    [20]

    Mandel L, Wolf E 1995 Optical Coherence and Quantum Optics (Cambridge: Cambridge University Press)

    [21]

    Wang Y, Xiao T Q, Xu H J, Chen M, Chen J W, Xu Z Z 2000 Acta Opt. Sin. 20 553 (in Chinese) [王云, 肖体乔, 徐洪杰, 陈敏, 陈建文, 徐至展 2000 光学学报 20 553]

    [22]

    Kewish C M, Assoufid L, Macrander A T, Qian J 2007 Appl. Opt. 44 2010

    [23]

    Zhu P P, Tang E S, Cui Q M 1998 Acta Opt. Sin. 18 46 (in Chinese) [朱佩平, 唐鄂生, 崔明启 1998 光学学报 18 46]

    [24]

    Tang E S, Zhu P P, Cui Q M 1998 Acta Opt. Sin. 18 46 (in Chinese) [唐鄂生, 朱佩平, 崔明启 1998 光学学报 18 1640]

    [25]

    van Dijk T, Gbur G, Visser T D 2008 J. Opt. Soc. Am. A 25 575

    [26]

    Lu W, Liu L R, Sun J F, Yang Q G, Zhu Y J 2007 Opt. Comm. 271 1

    [27]

    Yabashi M, Tamasaku K, Goto S, Ishikawa T 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 11

  • [1]

    Xue Y L, Xiao T Q, Wu L H, Chen C, Guo R Y, Du G H, Xie H L, Deng B, Ren Y Q, Xu H J 2010 Acta Phys. Sin. 59 5496 (in Chinese) [薛艳玲, 肖体乔, 吴立宏, 陈灿, 郭荣怡, 杜国浩, 谢红兰, 邓彪, 任玉琦, 徐洪杰 2010 59 5496]

    [2]

    Grübel G, Zontone F 2004 J. Alloys Compd. 362 3

    [3]

    Livet F 2007 Acta Crystallogr. A 63 87

    [4]

    Miao J W, Charalambous P, Kirz J, Sayre D 1999 Nature 400 342

    [5]

    Pfeifer M, Williams G, Vartanyants I, Harder R, Robinson I K 2006 Nature 442 63

    [6]

    Chapman H N, Barty A, Marchesini S, Noy A, Hau-Riege S R, Cui C, Howells M R, Rosen R, He H, Spence J C H, Weierstall U, Beetz T, Jacobsen C, Shapiro D 2006 J. Opt. Soc. Am. A 23 1179

    [7]

    Abbey B, Nugent K A, Williams G J, Clark J N, Peele A G, Pfeifer M A, De Jonge M, McNulty I 2008 Nat. Phys. 4 394

    [8]

    Thibault P, Dierolf M, Menzel A, Bunk O, David C, Pfeiffer F 2008 Science 321 379

    [9]

    Robinson I, Harder R 2009 Nat. Materials 4 291

    [10]

    Takayama Y, Hatano T, Miyakava T, Okamoto W 1998 J. Synchrotron Rad. 5 1187

    [11]

    Geloni G, Saldin E, Schneidmiller E, Yurkov M 2008 Nucl. Instrum. Methods A 588 463

    [12]

    Kim K J 1986 Nucl. Instrum. Methods A 246 71

    [13]

    Kim K J 1986 SPIE Proc. 582 2

    [14]

    Coisson R 1995 Appl. Opt. 34 904

    [15]

    Coisson R, Marchesini S 1997 J. Synchrotron Rad. 4 263

    [16]

    Vartanyants I A, Singer A 2010 New J. Phys. 12 035004

    [17]

    Daniele P, Andrei Y N, Herbert O M, Keith A N 2011 Opt. Express 19 8073

    [18]

    Takahashi Y, Nishino Y, Mimura H 2009 J. Appl. Phys. 105 083106

    [19]

    Takahashi Y, Nishino Y, Tsutsumi R 2009 Phys. Rev. B 80 054103

    [20]

    Mandel L, Wolf E 1995 Optical Coherence and Quantum Optics (Cambridge: Cambridge University Press)

    [21]

    Wang Y, Xiao T Q, Xu H J, Chen M, Chen J W, Xu Z Z 2000 Acta Opt. Sin. 20 553 (in Chinese) [王云, 肖体乔, 徐洪杰, 陈敏, 陈建文, 徐至展 2000 光学学报 20 553]

    [22]

    Kewish C M, Assoufid L, Macrander A T, Qian J 2007 Appl. Opt. 44 2010

    [23]

    Zhu P P, Tang E S, Cui Q M 1998 Acta Opt. Sin. 18 46 (in Chinese) [朱佩平, 唐鄂生, 崔明启 1998 光学学报 18 46]

    [24]

    Tang E S, Zhu P P, Cui Q M 1998 Acta Opt. Sin. 18 46 (in Chinese) [唐鄂生, 朱佩平, 崔明启 1998 光学学报 18 1640]

    [25]

    van Dijk T, Gbur G, Visser T D 2008 J. Opt. Soc. Am. A 25 575

    [26]

    Lu W, Liu L R, Sun J F, Yang Q G, Zhu Y J 2007 Opt. Comm. 271 1

    [27]

    Yabashi M, Tamasaku K, Goto S, Ishikawa T 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 11

  • [1] 袁鹏举, 杨蕴哲, 董世杰, 唐苗苗. 镜像与反镜像扭曲高斯谢尔模光束的传输特性.  , 2024, 73(21): 214201. doi: 10.7498/aps.73.20241023
    [2] 何永周, 王杰. 低温波荡器定向织构Dy薄片的磁性能研究.  , 2022, (): . doi: 10.7498/aps.71.20210952
    [3] 李艳玲, 梅海平, 任益充, 张骏昕, 陶志炜, 艾则孜姑丽·阿不都克热木, 刘世韦. 湍流大气中随机粗糙表面激光回波空间相干性仿真.  , 2022, 71(14): 140201. doi: 10.7498/aps.71.20212420
    [4] 何永周, 王杰. 低温波荡器定向织构Dy薄片的磁性能.  , 2021, 70(24): 247502. doi: 10.7498/aps.70.20210952
    [5] 于涛, 夏辉, 樊志华, 谢文科, 张盼, 刘俊圣, 陈欣. 贝塞尔-高斯涡旋光束相干合成研究.  , 2018, 67(13): 134203. doi: 10.7498/aps.67.20180325
    [6] 伊天成, 丁悦然, 任杰, 王艺敏, 尤文龙. 具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XY模型的量子相干性.  , 2018, 67(14): 140303. doi: 10.7498/aps.67.20172755
    [7] 戚俊成, 叶琳琳, 陈荣昌, 谢红兰, 任玉琦, 杜国浩, 邓彪, 肖体乔. 第三代同步辐射光源X射线相干性测量研究.  , 2014, 63(10): 104202. doi: 10.7498/aps.63.104202
    [8] 马媛, 季小玲. 倾斜离轴高斯-谢尔模型光束在大气湍流中通过猫眼光学镜头反射光的光强特性.  , 2013, 62(9): 094214. doi: 10.7498/aps.62.094214
    [9] 李成强, 张合勇, 王挺峰, 刘立生, 郭劲. 高斯-谢尔模光束在大气湍流中传输的相干特性研究.  , 2013, 62(22): 224203. doi: 10.7498/aps.62.224203
    [10] 何永周, 周巧根. 上海光源低温波荡器永磁铁在低温下的磁特性研究.  , 2013, 62(4): 044106. doi: 10.7498/aps.62.044106
    [11] 钱仙妹, 朱文越, 饶瑞中. 伪部分相干高斯-谢尔模型光束在湍流大气中传播的闪烁孔径平滑效应.  , 2013, 62(4): 044203. doi: 10.7498/aps.62.044203
    [12] 满天龙, 万玉红, 江竹青, 王大勇, 陶世荃. 孪生光束干涉法测量光源的空间相干性.  , 2013, 62(21): 214203. doi: 10.7498/aps.62.214203
    [13] 季小玲, 李晓庆. 高斯-谢尔模型列阵光束的远场发散角和远场辐射强度.  , 2009, 58(7): 4624-4629. doi: 10.7498/aps.58.4624
    [14] 肖 瑞, 侯 静, 姜宗福. 激光器阵列的部分相干性对相干合成远场输出特性的影响.  , 2008, 57(2): 853-859. doi: 10.7498/aps.57.853
    [15] 陈晓文, 汤明玥, 季小玲. 大气湍流对部分相干厄米-高斯光束空间相干性的影响.  , 2008, 57(4): 2607-2613. doi: 10.7498/aps.57.2607
    [16] 王 华, 王向朝, 曾爱军, 杨 坤. 大气湍流对斜程传输准单色高斯-谢尔光束空间相干性的影响.  , 2008, 57(1): 634-638. doi: 10.7498/aps.57.634
    [17] 肖 瑞, 周 朴, 侯 静, 姜宗福, 刘 明. 激光器的部分相干性对光纤激光器阵列相干合成远场图样的影响.  , 2007, 56(2): 819-823. doi: 10.7498/aps.56.819
    [18] 李煜辉, 贾启卡. 关于wiggler长波自发辐射的理论分析与数值计算.  , 2005, 54(8): 3584-3590. doi: 10.7498/aps.54.3584
    [19] 倪光炯, 陈苏卿, 周谷声. 辐射的相干性和熵的增加.  , 1982, 31(5): 585-603. doi: 10.7498/aps.31.585
    [20] 王之江. 电磁辐射的相干性.  , 1963, 19(5): 320-335. doi: 10.7498/aps.19.320
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-14
  • 修回日期:  2011-12-13
  • 刊出日期:  2012-07-05

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