一、变间距光栅刻线密度测试系统的性能评价（论文文献综述）
赵美红[1]（2021）在《消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计》文中进行了进一步梳理随着光学遥感技术的发展及其在航空航天领域越来越广泛的应用,对于成像光谱系统的技术指标,如相对孔径、光谱分辨率、空间分辨率和对弱信号的探测能力要求越来越高;同时为了适应无人机等新型遥感平台的快速发展和搭载需求,小型化、轻量化已成为机载和星载成像光谱系统的另一个发展趋势。凸面全息光栅成像光谱系统基于Offner同心结构,光学性能好、结构简单紧凑,满足轻小型化需求;而且,其应用受材料限制和环境影响很小,易实现焦面稳定性、光谱稳定性和宽波段光谱成像,适用于空间环境。因此,以凸面全息光栅为核心分光元件的成像光谱仪广泛应用于遥感领域以及与国民经济发展密切相关的各领域,如航空、国防、自然灾害、农林、资源勘探、海洋监测、食品安全、药学检测、医学检测以及加工制造等。鉴于此,本论文展开了对基于Offner同心光谱分光系统的凸面全息光栅成像光谱仪的研究,目标是研制具有自主知识产权的消像差凸面全息光栅以及消像差凸面全息光栅成像光谱仪,针对凸面全息光栅成像光谱系统消像差的理论、结构与设计方法开展相关研究,突破消像差凸面全息光栅及消像差凸面全息光栅成像光谱仪研制的关键理论与技术,并为凸面全息光栅成像光谱仪的批量化生产提供条件。本论文的研究内容主要分为以下几个部分:第一,提出了采用消像差凸面光栅作为Offner成像光谱仪核心分光器件的设计方法,与传统的凸面光栅相比,消像差凸面光栅同时具有分光和像差校正能力,可以对因色散而引入的系统像差进行校正,保留了标准的双元件三反射系统的同心结构,克服了传统的凸面光栅成像光谱系统消像差技术的缺陷。第二,建立了凸面光栅成像光谱系统的像差理论模型。基于费马原理,推导了凸面光栅成像光谱系统的像面点列图函数,构建了凸面光栅成像光谱系统的各类像差关于凸面光栅记录参数与使用结构参数的函数关系,并通过MATLAB仿真软件与ZEMAX光学设计软件对凸面光栅成像光谱系统进行了建模与仿真分析,为应用于成像光谱仪的消像差凸面光栅的优化设计提供了理论指导。第三,设计了应用于Offner同心罗兰圆结构的消像差凸面光栅。针对凸面光栅成像光谱系统的主要像差——像散,分析了凸面光栅成像光谱系统的聚焦条件,推导了光栅刻线函数系数与凸面光栅成像光谱系统像散的数学关系,并基于光程函数理论对凸面光栅成像光谱系统进行了消像散的优化设计。第四,基于凸面光栅的像差校正理论,开展了消像差凸面光栅及成像光谱仪的一体化设计研究并对光学系统的成像性能进行了评价。依据凸面光栅刻线函数拟合的优化方法,对凸面光栅成像光谱系统进行一体化优化设计,并针对成像光谱仪的前置望远系统与成像光谱系统数值孔径的匹配问题,采用多重结构优化的方法,对整体系统的像差进行均衡分配,实现了全工作光谱范围内的高质量成像。第五,基于全息再现原理,优化设计了消像差凸面全息光栅的曝光结构。依据光程函数理论,建立了非球面波曝光系统的理论模型并推导了点列图均方根优化函数,结合Offner中继成像系统的成像特性与全息再现原理,以全局化的优化算法——遗传算法对消像差凸面全息光栅的曝光系统与其成像光谱系统进行一体化优化设计,对优化设计的消像差凸面全息光栅成像光谱系统的性能进行分析,为消像差凸面全息光栅的可行性提供了技术保障。
吴新朴,韦怀坤,刘正坤,邱克强,徐向东,洪义麟[2]（2021）在《用于检测光栅线密度的长程面形仪系统》文中提出衍射光栅已被广泛应用于同步辐射光源软X射线与真空紫外光栅单色器中,光栅线密度偏差会直接影响单色器的性能。为了检测光栅线密度的偏差,本文在合肥先进光源预研过程中搭建了长程面形仪（LTP）系统。使用自准直仪对LTP检测光栅系统在26μrad内的检测精度进行了标定。利用LTP对自主研制的760 line/mm与2400 line/mm等间距光栅进行线密度均匀性检测,使用干涉仪对760 line/mm光栅进行0级与1级衍射波前检测,并将检测结果与LTP测量结果进行比较。结果表明:系统标定的均方根误差为30 nrad,与干涉仪检测结果相比,两者同位置处的高度轮廓曲线具有较好的一致性。这说明搭建的LTP系统具有较高精度的检测光栅线密度的能力,为检测同步辐射光栅线密度的变化提供了平台。
杜亮亮[3]（2017）在《合肥光源平面光栅单色器设计及调试》文中进行了进一步梳理同步辐射装置是基础科学研究领域的重要研究工具,其中,光束线是连接实验站和光源的桥梁,需要把复色的同步辐射光处理成具有一定尺寸、一定发散角和一定能量分辨率的单色光。光束线的核心为单色器,在真空紫外-软X波段主要为光栅分光单色器,其中平面光栅单色器以其光学元件加工简单,适应范围广等受到广泛应用。本文工作依托于合肥光源进行的重大维修改造项目详细研究了平面光栅单色器的性能特点和关键技术,主要包括以下内容:1.详细研究了真空紫外-软X射线光束线最常用的两种平面光栅单色器（准直型SX-700平面光栅单色器和自聚焦平面变间距光栅单色器）的光学特点,总结了这两种单色器的特点和应用范围。研究发现影响两种单色器的主要因素一致,但自聚焦平面变间距光栅单色器由于光栅的像差校正功能使得其比准直型SX-700 平面光栅单色器少了两块反射镜,而反射镜会占据一定的空间,这就会导致相同条件下准直型SX-700平面光栅单色器入射臂和出射臂的长度相较自聚焦平面变间距光栅单色器更短,从而导致分辨率的降低。同时由于多了两块反射镜,也会导致效率的降低。因此,在光束线长度确定的情况下,自聚焦平面变间距光栅单色器的光谱分辨率和光学系统效率更好。但是,准直型SX-700平面光栅单色器可以通过选取不同的焦点常数而实现高通量模式、高次谐波抑制模式和高分辨运行模式,并能通过调节焦点常数以改变出射狭缝处的相空间,这是其最大的优点。这些研究具有创新性,并能为同类光束线的设计提供了基础。2.合肥光源重大维修改造项目中的软X成像光束线的设计工作。新建的软X成像光束线站性能较原来有较大提升。软X成像光束线从扭摆器中引出,覆盖能量范围200～2500 eV。光束线采用准直型SX-700平面光栅单色器,使用线密度分别为760 1/mm和1400 1/mm的平面光栅覆盖整个能量范围。光束线主要性能指标:光子通量大于1×1012phs/s@300mA;能量分辨优于500 @ 520eV;出射狭缝处发散角为2.6 mrad（H）× 2.8 mrad（V）。3.合肥光源重大维修改造项目中的燃烧光束线的设计工作。燃烧光束线的性能较原来的光束线有了全面的升级,极大地拓展了同步辐射在燃烧领域的应用。燃烧光束线从波荡器中引出,覆盖能量范围4.8～20 eV。光束线采用掠入射Czerny-Turner型平面光栅单色器,使用线密度分别为2001/mm和4001/mm的平面光栅覆盖整个能量范围。光束线的主要性能指标为:光子通量5×1012phs/s@300 mA:能量分辨优于3000 @15.8 eV。4.详细介绍了合肥光源重大维修改造项目中新建三条光束线,软X成像光束线（准直型SX-700平面光栅单色器）、燃烧光束线（掠入射Czerny-Turner型平面光栅单色器）和催化与表面科学光束线（自聚焦平面变间距光栅单色器）的安装调试工作以及平面光栅单色器的相关技术（包括光学元件的检测、精密狭缝、精密导轨的测试以及单色器的能量标定）的研究。最后对燃烧光束线和催化与表面科学光束线的性能进行了详细测试,测试结果显示光束线的性能指标满足设计要求。其中催化与表面科学光束线的实际运行的分辨本领优于10000@29.2 eV.性能达到国际同类装置先进水平。
唐雅玲[4]（2016）在《平面非等周期双光栅系统成像研究》文中提出由两平面等周期光栅组成的双光栅系统能绕过障碍物对物体成清晰的虚像,具有独特的色散-汇合光谱成像效应。而平面非等周期光栅具有自聚焦等独特优点,可对物体成放大、缩小的虚像与实像,由它组成的双光栅系统对物体的成像有什么样的特点与规律值得研究。因此,本文研究平面非等周期双光栅系统的成像,探索这样的双光栅系统的成像特性、认识新规律,为平面非等周期双光栅系统在更多领域中的应用提供参考。论文首先对单片平面二维弧线形非等周期光栅的一级衍射实像像散、放大率进行了研究。自制了不同空间频率分布的平面二维弧线形非等周期光栅,通过实验测量光栅的一级衍射实像像散、放大率,分析光栅参数对衍射像像散和放大率的影响得出了二维弧线形非等周期光栅的像散与光栅空间频率分布表达式中系数B、B’的关系,以及消像散入射角与光栅空间频率分布表达式中B、B’、C的关系。继而,根据平面二维弧线形非等周期光栅的像散研究,选取适合成像的光栅搭建了两类由等周期光栅与非等周期光栅组成的平面非等周期双光栅系统进行成像研究。结果表明,在一定的条件下,来自观察物的复色光经过这两类系统后都能形成汇合光束,汇合光束中不同波长的光能分别成实像和放大虚像;得出了这系统形成汇合光束的条件与成像特性,即系统中两片光栅的间距与物距、光栅空间频率分布的关系,以及像距、放大率与物距、入射波长的关系。据此,本文还设计出了对物体成像具有放大效果的系统。
王庆博[5]（2015）在《软X射线并联平场光栅的设计和制作》文中研究表明平场光栅是掠入射平场谱仪中的核心光学元件,具有像差校正、高分辨和平焦场的优点,易与平面探测器件耦合。得益于近几年平面探测器件的快速发展,掠入射平场光栅光谱仪已广泛地应用于软X射线波段等离子诊断中。然而平场光栅的工作波段有限。为了拓宽平场光栅的工作波段,我们提出了一种并联平场光栅的概念,即将两块工作参数相同、工作波段不同的平场光栅制作在同一基底上。两子光栅（G1和G2）的工作波段分别为2～5nm和5～25nm。并联平场光栅可以利用同一狭缝,同一探测器,同时记录下瞬时的等离子体信息,因此并联平场光栅的工作波段为两组子光栅工作波段的叠加（2～25nm）。本论文的目的是设计和制作并联平场光栅,论文的主要内容包括：1.并联平场光栅的参数设计。基于光程函数理论,利用遗传算法,优化设计了并联平场光栅的参数。优化后的光栅入射角度为88°,基底曲率半径为9245mm。在整个工作波段内校正了像差,得到了光栅线密度变化系数。基于严格耦合波理论,优化了并联平场光栅的槽型参数,计算了光栅的衍射效率,并将并联平场光栅的衍射效率和标准平场光栅的衍射效率进行了对比。2.并联平场光栅记录光路的参数优化。基于T. Namioka的非球面波曝光理论,选择遗传算法为优化算法,优化并确定了记录光路的参数,分析了记录光路优化后的光栅线密度与理论设计的光栅线密度的偏差,G1的线密度偏差在±0.4线/mm以内,G2的线密度偏差在士1线/mm以内,满足设计要求。对记录光路中各个参数误差对线密度的影响进行了详细地分析,确定了敏感参数,为实际记录光路的搭建提供了理论指导。基于光线追迹理论,计算了并联平场光栅的理论分辨能力,并将其与标准平场光栅的分辨能力做了对比。结果显示,者的分辨能力相当。3.并联平场光栅的制作。阐述了其制作工艺以及用到的仪器设备,详细介绍了并联平场光栅记录光路的搭建过程并分析了搭建过程中误差对线密度的影响,结果证明光路搭建过程中的精度满足制作并联平场光栅的要求。由于并联平场光栅包含两个子光栅,因此两子光栅的对准精度将直接影响并联平场光栅的分辨能力,给出了理论的对准误差范围（<0.366°）,介绍了实际过程中两组子光栅的对准,详细分析了对准过程中各误差的情况,结果表明实际的对准误差<0.234°,满足设计要求。针对实际制作中遇到的问题,给出了具体的解决方法,详细研究了制作过程中关键的工艺参数,并给出了各工艺参数以及该工艺中的槽型参数,其结果符合设计的槽型参数范围。4.并联平场光栅线密度的测量。分别采用了衍射自准直和双波长衍射法测量了光栅的线密度,给出了详细的测量系统和过程,分析了测量误差。测量结果显示,制作的并联平场光栅的线密度与理论设计的线密度偏差均不超过士0.5%,符合设计要求。研制结果表明,并联平场光栅既拓宽了平场光栅的工作波段,又保证了其分辨能力。装备有并联平场光栅的光谱仪将更适于记录宽波段的等离子体信息。
陈火耀[6]（2015）在《软X射线全息平焦场光栅的研制》文中研究表明在核聚变、天体物理和材料研究等领域,极紫外／软X射线光谱特征分析是其研究的重要手段,极紫外／软X射线掠入射平焦场光栅谱仪由于能耦合平面探测器,获得具有时空分辨的光谱分析,目前已被广泛采用。极紫外／软X射线平焦场光栅是其核心光学元件,主要有刻划光栅和全息光栅两种,目前全息光栅可以替代刻划光栅用于光谱仪的搭建,而且相比之下,全息光栅有高次谐波抑制效果好、低杂散光和低散射光等优点。本课题主要研究应用于0.8-6nm波段的平焦场光栅的设计和制作,论文的主要内容包括：1、基于凹面消像差光栅的像差理论,并结合实测的光栅基底曲率半径优化了应用在0.8-6nm平焦场光栅的线密度分布参数；利用光程差理论设计了工艺上可行的非球面波记录光路；使用严格耦合波方法给出了光栅的槽型结构参数及其允许的工艺宽容度。2、由于光栅不同区域成像特性的差别,导致了在1.3nm以下的光谱分辨率低,针对各个区域的成像特点,通过调节不同区域的衍射效率来调节各区域成像在最终成像中所占的比重,以提高1.3nm以下的光谱分辨率。另一方面,全息光栅的条纹弯曲会带来光谱像的弯曲,从而影响分辨率,从制作光路的角度我们给出了光栅条纹的调整方法,最终提出利用柱面反射镜替代球面反射镜以获得近似直的光谱像,能有效的改善2nm以上的光谱分辨率。3、光栅的制作工艺：系统分析了曝光光路的调节误差对线密度分布的影响,并发现了误差之间可以相互补偿；利用非球面波记录光路制作了光刻胶光栅掩模,利用灰化技术获得了期望的占宽比,最后利用离子束刻蚀将光刻胶图形转移到融石英基底上,获得了占宽比为0.35±0.1,槽深9±1nm的Laminar全息平焦场光栅；探索了采用柱面反射镜制作平焦场光栅的可行性,发现了由于柱面反射镜加工方法带来的应用问题。4、利用位相片搭建了基于自准直衍射法的线密度测量系统,分析了偏心误差对测量的影响,并给出了利用光栅本身特性调整降低偏心误差的方法。利用该系统测量了制作的全息光栅,最终的线密度偏差在±0.5%以内,满足设计要求。5、最后提出使用近场全息曝光结合离子束刻蚀的方法制作软X射线全息平焦场光栅,并从理论上分析其可行性。分析制作过程中不同的曝光配置下光栅线密度分布的转移误差及其控制,探讨了德国耶拿大学电子束光刻设备制作掩模板的相关问题,主要包括高变化率线密度分布的近似实现方式及其对光谱成像质量的影响。
高彦春[7]（2014）在《平面非等周期光栅的成像特性研究》文中研究说明平面非等周期光栅除了具有人们熟知的色散、聚焦等衍射特性之外,还具有成像特性,在工程技术和科学研究领域中具有广阔的应用前景。关于平面非等周期透射光栅的成像特性还有许多物理特性尚未弄清,从而制约了它的应用。因此,深入研究平面非等周期透射光栅的成像特性,既有利于探索成像现像、认识新规律,又可以为平面非等周期光栅在更多领域中的应用提供参考。论文对平面非等周期透射光栅的成像特性进行了研究。首先对一维平面非等周期光栅的成像特性,从理论与实验两方面进行研究。在理论上,利用Fermat原理对一维非等周期光栅的衍射成像进行理论分析,得出了衍射像的物像关系、放大率及像差与光栅的空间频率分布的关系式;并设计制作了一维非等周期光栅进行成像实验,得出的实验结果与理论分析相吻合;然后,对平面二维圆弧形非等周期光栅的成像特性进行分析研究,通过理论分析与实验观测研究了二维圆弧形非等周期光栅的成像特性,得到衍射像的物像关系、放大率及像差等影响因素,并对各影响因素的影响规律进行分析。通过对平面一维及二维圆弧形非等周期光栅的实验与理论的研究得出:光栅空间频率分布的二次方程表达式中一次项系数B、常数C主要影响其衍射像的物像关系、放大率;入射光波长越大,像距越小、放大率越小;入射角对像散的影响较大,在特定入射角下,其像散为0,成像质量最佳,在偏离此特定入射角时,像散变大,成像质量越差。
李朝阳[8]（2014）在《变线距光栅单色器设计及关键技术》文中研究指明同步辐射光源不断发展,从最初的高能物理加速装置到第四代光源自由电子激光,光源的性能不断提高。光束线作为连接光源和实验站的桥梁,需要能够充分利用光源的特性,因此对光束线的光谱分辨率、光传输效率等方面提出了更高的要求。光束线的核心是单色器,在软X-光波段中,有三种主要的单色器：定包含角球面光栅单色器（Dragon）、变包含角平面光栅单色器（SX-700类）和变线距光栅单色器。由于变线距光栅单色器中光学元件少和元件面型简单,容易实现高的光谱分辨率和达到高的传输效率,近年来得到了广泛应用。本文讨论变线距光栅单色器原理、设计及实现高光谱分辨率需要的关键技术。主要内容包括：1、合肥光源（NSRL）重大改造中的表面物理光束线建设。表面物理光束线从真空波荡器中引出,覆盖的能量范围为20-600eV,整个光束线的长度为19300mm。前置聚焦系统采用柱面镜垂直放置5：1聚焦到入射狭缝,采用自聚焦平面变线距光栅单色器作为分光系统,后置聚焦系统采用超环面镜在两个方向上聚焦到样品处。光束线的技术指标为：光通量5×1010photons/s@29eV,样品处光斑0.2x0.1mm2,能量分辨本领10000（E/△E）@29eV。2、大连化物所相干光源（DCLS）光束线建设。DCLS作为第四代同步辐射光源,具有辐射波长可调、不受电子跃迁能级的限制；频谱范围广；亮度和峰值功率极高、且可调；相干性好,又有偏振性；具有短脉冲时间结构、且时间结构可调等诸多优点。建成后的DCLS将是世界上第一台工作在极紫外波段（50-150nm）的自由电子激光器。同基于储存环的同步辐射光束线相比,四代光源的光束线设计将会面临新的挑战。比如光源脉冲结构与光谱分辨的关系,高瞬时功率对光学元件镀膜的影响,光源的光谱在线诊断等。DICP-FEL共建有四条分支光束线,每条分支光束线分时用光,光源点（饱和长度）在6m-12m内变化。各条光束线光学传输效率（反射率）不同,最高可达85%,最低的可达到45%,可以根据需要开展实验。利用超环面镜和平面变线距光栅构成了光谱仪,用于对光源进行在线的诊断,光谱诊断系统的分辨本领达12000。在FERMI@Elettra实验室,其光谱诊断系统的波长扫描是通过两个相互垂直的直线导轨配合工作。本方案直接将聚焦曲线拟合成圆,通过弧形导轨实现波长扫描,精度以及稳定性将会更加强,具有创新性。3、光栅单色器的高光谱分辨不仅与光学设计相关,同工程实施中的各项误差控制等关键技术也息息相关。掌握相应的关键技术,是保证实现光学设计的高光谱分辨率指标的基础。这些关键技术主要包括：高精度直线导轨、转角测量机构、光学元件检测技术、狭缝在线检测技术、光束线安装准直技术和单色器调试技术等。本文对这些关键技术进行了相应的研究,其中狭缝的宽度在线检测、对光学元件装夹的研究以减少装夹对元件面形的影响等都具有创新性。高精度直线导轨是单色器中的波长扫描机构的关键部件,它推动正弦杆转动,带动光学元件转动从而实现波长扫描。为了实现表面物理光束线的光谱分辨率,自行研制了行程150mm,分辨率30nm的高精度直线导轨。同时表面物理光束线还采用了一套角度测量机构,通过光栅尺直接测量光学元件的转动角度,该角度测量机构的分辨率可达0.05"。通过高精度直线导轨和转角测量机构配合,精确标定光学元件的转角以及对应的波长。光学元件的测试对象主要包括光学元件的面形误差以及光栅的刻线精度。利用长程面形干涉仪对表面物理光束线单色器中的光学元件的面形误差进行测量,结果显示光学元件的面形精度满足要求。利用实验室自建的二维线密度系统对平面光栅的刻线精度进行检测,4001/mm光栅的线密度精度为3-7×104,12001/mm光栅的刻线精度为1-3×10-5。在表面物理光束线中,狭缝的开口宽度比较小,最小值达131am,同时真空环境和大气环境下狭缝的开口大小会发生改变,因此需要对狭缝宽度有一个较为精确的测量。搭建了一套狭缝宽度在线系统对狭缝宽度进行测量,该测量系统的测量精度在±5μm以内。作为光束线的核心部件,单色器的部件离线调试和光谱分辨率直接相关。单色器的安装调试包括离轴转动参数的测试以及双轴平行性的测试、安装准直技术。离轴转动参数最终测得和理论值有所差别,但是偏离光栅中心量在0.07mm以内,对能量的影响在10-4eV以内,而双轴平行性误差在±5"以内,这些误差为实现光学系统的光谱分辨率奠定了基础。
杜学维[9]（2013）在《凹面变线距光栅的二维线密度分布测试及软X射线平场光谱仪的研制》文中提出光栅作为重要的分光元件,在光谱技术领域发挥着重要作用。近年,随着激光、全息等技术的发展,使得光栅制作工艺水平得到很大的进步,一些高级光栅被制作出来,并得到广泛使用。凹而变线距光栅是像差矫正光栅中的一种,其不仅具有凹面光栅分光、聚焦的特性,同时又能通过改变光栅表而不同位置的刻线密度使得不同波长的光成像在一个平面附近,有利于采用CCD等平面探测器接收光谱,实现快速全波段光谱分析。随着阵列探测器技术的快速发展和日益成熟,凹面变线距光栅的应用领域迅速拓展并逐渐显示出其独特的优势。本文研究了凹面变线距光栅的以下三部分内容：凹面光栅二维刻线密度分布测试系统、平场凹面变线距光栅光学系统的高精度波长标定方法以及凹面变线距光栅在平场光谱仪器中的应用。首先,光栅的刻线密度参数是影响光栅分光和成像性能的最重要物理参数,发展光栅刻线密度的高精度测试技术具有重要的意义。一方面,光栅作为产品或商品,用户需要检验其指标是否满足设计要求；另一方面,通过对光栅的检测,可以发现光栅制作工艺过程中存在的问题,有助于提高光栅的加工制作工艺水平；第三,对于一块现成的光栅,获得精确的光栅刻线密度参数,对设计光栅光学系统、分析光学系统像差以及根据现有光栅参数进行光学系统优化等多方面具有重要的作用。此外,光栅的刻线密度精度还会直接影响光谱仪的波长标定精度。因此对光栅刻线密度进行高精度测试,具有重要的实际意义。对于凹面变线距光栅,其表面不同位置的刻线密度并不相等,因此对光栅中心单点的线密度测量或一维线密度测量,已无法满足测量需求。在论文第3章中,建立了光栅的二维刻线密度测试系统,可实现对光栅表面任意一点的线密度进行高精度测量。采用基于光栅衍射方程的衍射测量法作为本文线密度测试方法,并以Littrow光路,以获得最小的系统误差。首次实现了对光栅的二维刻线密度分布的测量装置,获得两块光栅的线密度测试数据。并首次在光栅线密度衍射法测试系统中,发现全息光栅的弯曲刻线条纹,可以利用此测试系统,实现对光栅刻线弯曲程度进行测试。定义光栅线密度测试误差△N与实际线密度N之问的比值为测量精度,最终测试系统的绝对测量精度可达3.4×10-5。其次,一个光学系统在投入使用之前,必须经过波长标定这一环节,以确定探测器感光面上的任意一点所对应的波长。波长标定精度直接影响仪器的正常使用,如在化学分析、等离子体温度诊断、天体速度测量等一些应用领域,对波长精度有着非常高甚至近乎苛刻的要求。因此,研究高精度波长标定技术,具有重.要的意义。在论文第4章研究波长标定的另一重要目的是为后文软X射线平场光谱仪的研制预先提供研究基础。用一块工作在可见光波段的凹面变线距光栅,搭建了一台小型平场光谱仪,用于专门研究高精度波长标定方法。提出一种基于光栅衍射方程、直接以光学系统的结构参数作为拟合变量、以光学分光系统的波长分布函数作为波长标定模型的参数拟合波长标定方法。与常用的基于多项式拟合的波长标定方法相比,参数拟合波长标定具有更高的波长标定精度。其次,由于标定模型是以光学系统物理参数（如光栅线密度、入射角、入射臂等光学元件相对位置参数）作为拟合变量,通过本文提出的参数拟合波长标定可以反算出这些参数,进而评价实际光学系统的准直、安装水平,对光学系统的调试具有指导作用。此外,本章提出的参数拟合波长标定方法,并不局限凹面变线距光栅光学系统,还可以作为采用平面阵列探测器的光学系统的一种普适方法,并对其他光学系统具有参考价值。最后,在第5章给出了凹面变线距光栅在光谱仪器中的应用实例,从光学系统设计、像差考虑、光谱分辨率分析、仪器设计、调试安装等多个方面,系统地介绍了凹面变线距光栅光谱仪器的研制方法和过程。采用凹面变线距光栅作为分光元件,为中国科学院等离子体物理研究所的先进实验超导托卡马克装置研制一套高分辨率宽谱段、紧凑型,具有空间分辨的软X射线-极紫外波段光谱仪。在托卡马克运行过程中,其内部的等离子体中的杂质会引起大量的辐射损失,制约所能获得的等离子体的品质,影响托卡马克高参数、准稳态运行。利用光谱仪对托卡马克内部等离子体的发射光谱进行诊断,是研究托卡马克等离子体芯部杂质输运的重要手段。研制的光谱仪器波长覆盖范围10A-500A,空间覆盖范围900mm。分长、短两个波段设计。在10A-100A的短波段,光谱分辨率为0.06A@35A；在50A-500A的长波段,其光谱分辨率为0.15A@200A,光谱分辨率指标达到世界同类装置水平。日前,该套光谱仪器已成为研究EAST芯部杂质输运的常规诊断仪器,为实现EAST高参数稳态运行提供重要的物理支持。
王春芝[10]（2013）在《平面非等周期光栅的衍射特性研究》文中指出平面非等周期光栅除了具有人们熟知的色散特性之外,还具有聚焦等衍射特性,在工程技术和科学研究领域中具有广阔的应用前景。目前关于平面非等周期透射光栅的衍射特性还有许多物理关系尚未弄清,从而制约了它的应用。因此,深入研究平面非等周期透射光栅的衍射特性,既有利于探索新衍射现象、认识新规律,又可以为平面非等周期光栅在很多领域中的应用提供参考。论文对平面一维非等周期透射光栅（VLS光栅）和平面二维弧形非等周期透射光栅的衍射特性进行了较深入的研究。首先根据费马（Fermat）原理建立了描述平面非等周期透射光栅衍射成像理论,得出了聚焦成像公式以及色散相关公式。其次通过实验分别研究了一维VLS透射光栅对平面波和球面波的聚焦和色散特性;实验结果与理论分析相吻合。然后设计并采用全息法制作了一组平面二维弧形非等周期透射光栅,而且利用实验研究与理论分析相结合的方法研究了平面二维弧形非等周期透射光栅对平面波和球面波的衍射聚焦特性。通过研究平面一维VLS光栅和平面二维弧形非等周期透射光栅的衍射特性,得到了这两种光栅的衍射聚焦位置随光栅空间频率分布、入射光波长、入射角、入射光类型变化的相关物理规律。根据非等周期透射光栅的衍射特性,本文最后设计了由非等周期光栅和等周期光栅组成的双光栅光谱仪和单色仪,建立了描述双光栅光谱仪和双光栅单色仪工作原理的理论;搭建了验证两仪器的实验系统,通过双光栅光谱仪实验光路观测到了汞灯发出的光波中波长为576.96nm和579.07nm的光波的两条谱线,通过双光栅单色仪实验光路从汞灯发出的光波中成功地分离出了波长为579.07nm的光波谱线。
二、变间距光栅刻线密度测试系统的性能评价（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、变间距光栅刻线密度测试系统的性能评价（论文提纲范文）
（1）消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 凸面光栅成像光谱仪的研究现状 |
| 1.2.1 凸面光栅成像光谱仪的应用 |
| 1.2.2 凸面光栅成像光谱仪的研究进展 |
| 1.3 论文的主要研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 论文的主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第2章 成像光谱系统的设计理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 成像光谱仪的原理 |
| 2.2.1 成像光谱仪的工作原理 |
| 2.2.2 成像光谱仪的分类 |
| 2.2.3 成像光谱仪的基本性能参数 |
| 2.3 同心成像光学系统的理论基础 |
| 2.4 同心成像光谱系统的像差特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 凸面全息光栅成像光谱系统建模及像差分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 衍射光栅设计的基本原理 |
| 3.2.1 费马原理及其应用符号法则 |
| 3.2.2 光线追迹 |
| 3.2.3 衍射光栅的光程函数 |
| 3.3 凸面全息光栅成像光谱系统的像差理论 |
| 3.3.1 光线追迹 |
| 3.3.2 光学系统的像差分析 |
| 3.3.3 理论模型的性能评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于几何像差理论模型的优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 凸面光栅成像光谱系统结构参数的确定 |
| 4.2.1 凸面光栅的参数计算 |
| 4.2.2 狭缝参数的选择 |
| 4.2.3 光学系统结构参数的确定 |
| 4.3 基于变间距凸面光栅的成像光谱系统的消像散设计 |
| 4.3.1 变间距凸面光栅的设计背景 |
| 4.3.2 聚焦条件分析 |
| 4.3.3 成像光谱系统的设计结果 |
| 4.3.4 成像光谱系统评价 |
| 4.4 前置望远系统的设计 |
| 4.4.1 前置望远系统参数的确定 |
| 4.4.2 前置望远系统的结构选型与优化设计 |
| 4.5 消像差凸面光栅成像光谱仪光学系统设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 消像差凸面全息光栅的曝光系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 消像差凸面全息光栅的曝光光路 |
| 5.3 消像差凸面全息光栅曝光系统的优化设计 |
| 5.3.1 设计思路 |
| 5.3.2 优化函数 |
| 5.3.3 遗传算法及应用 |
| 5.3.4 优化设计实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 创新之处 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）用于检测光栅线密度的长程面形仪系统（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 测量原理 |
| 2.1 LTP测量原理 |
| 2.2 LTP测量光栅的原理 |
| 3 测量系统的搭建 |
| 4 实验测量 |
| 4.1 LTP测量光栅系统的标定 |
| 4.2 LTP检测760 line/mm与2400 line/mm光栅 |
| 4.3 干涉仪检测760 line/mm光栅 |
| 5 结 论 |
（3）合肥光源平面光栅单色器设计及调试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 同步辐射概述 |
| 1.1.1 同步辐射的发展与现状 |
| 1.1.2 步辐射光源的特点 |
| 1.1.3 合肥光源重大维修改造项目 |
| 1.2 同步辐射光束线 |
| 1.2.1 同步辐射光束线概述 |
| 1.2.2 同步辐射光束线单色器简介 |
| 1.3 本文工作和内容安排 |
| 第2章 衍射光栅基本理论 |
| 2.1 衍射光栅像差理论 |
| 2.2 光栅光学系统分辨率 |
| 2.3 光学追迹 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 准直型SX-700与自聚焦平面变间距单色器比较 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 准直型SX-700单色器带入催化与表面科学光束线计算 |
| 3.2.1 准直型SX-700平面光栅单色器光学设计 |
| 3.2.2 单色器分辨率 |
| 3.2.3 光学系统效率 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 软X射线成像光束线设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 科学意义 |
| 4.1.2 建设目标及光束线技术指标 |
| 4.2 光源 |
| 4.2.1 光源及扭摆器参数 |
| 4.2.2 光源性能 |
| 4.3 光学系统设计 |
| 4.3.1 光学系统设计 |
| 4.3.2 光学系统分辨率 |
| 4.3.3 光学系统效率 |
| 4.3.4 出射狭缝处光的发散角 |
| 4.3.5 单色器离轴转动参数 |
| 4.4 光学元件及主要部件 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 燃烧光束线设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 科学意义 |
| 5.1.2 建设目标及光束线技术指标 |
| 5.2 光源 |
| 5.2.1 光源及波荡器参数 |
| 5.2.2 光源性能 |
| 5.3 光学系统设计 |
| 5.3.1 光学系统设计 |
| 5.3.2 光学系统分辨率 |
| 5.3.3 光学系统效率 |
| 5.4 光学元件及主要部件 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 光束线安装准直与性能测试 |
| 6.1 光束线安装准直 |
| 6.1.1 光束线真空机械部件的预安装 |
| 6.1.2 关键部件及其离线测试 |
| 6.1.3 光束线的在线准直 |
| 6.1.4 平面光栅单色器的准直 |
| 6.2 单色器能量标定 |
| 6.2.1 单色器能量标定使用设备介绍 |
| 6.2.2 催化与表面科学光束线单色器能量标定 |
| 6.3 波荡器磁极间隙标定 |
| 6.4 光束线性能测试 |
| 6.4.1 燃烧光束线性能测试 |
| 6.4.2 催化与表面科学光束线性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作及创新点 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）平面非等周期双光栅系统成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及其意义 |
| 1.2 论文的研究内容及安排 |
| 1.2.1 本文的研究目标和意义 |
| 1.2.2 本论文的内容安排 |
| 第二章 非等周期光栅的理论及其成像概述 |
| 2.1 非等周期光栅的理论研究概述 |
| 2.1.1 非等周期光栅的的物象关系式 |
| 2.1.2 非等周期光栅的放大率公式 |
| 2.2 非等周期光栅的成像规律 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 平面非等周期光栅的设计与制作 |
| 3.1 平面非等周期光栅的制作 |
| 3.1.1 平面非等周期光栅的制作理论 |
| 3.1.2 平面非等周期光栅的实验拍摄 |
| 3.2 平面非等周期光栅的参数 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 平面非等周期光栅像散、放大率的研究 |
| 4.1 平面二维弧线型非等周期光栅衍射像像散、放大率的实验测量方法 |
| 4.2 不同参数平面非等周期光栅像散的实验研究 |
| 4.2.1 参数B对光栅像散的影响 |
| 4.2.2 参数B与B'对光栅像散的影响 |
| 4.2.3 参数C对光栅像散的影响 |
| 4.3 非等周期光栅的像散分析 |
| 4.4 不同系列平面非等周期光栅放大率的实验研究 |
| 4.4.1 参数B与B'对光栅放大率的影响 |
| 4.4.2 物距、入射波长对光栅放大率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 平面非等周期双光栅系统的成像分析 |
| 5.1 平面等周期与非等周期双光栅系统的汇合成像研究 |
| 5.1.1 平面等周期与非等周期双光栅系统的实像汇合条件研究 |
| 5.1.2 平面等周期与非等周期双光栅系统的实像物象关系、放大率研究 |
| 5.1.3 平面等周期与非等周期双光栅系统的虚像汇合条件研究 |
| 5.1.4 平面等周期与非等周期双光栅系统的虚像物象关系研究 |
| 5.2 平面非等周期与等周期双光栅系统的汇合成像研究 |
| 5.2.1 平面非等周期与等周期双光栅系统的实像汇合条件研究 |
| 5.2.2 平面非等周期与等周期双光栅系统的实像物象关系研究 |
| 5.2.3 平面非等周期与等周期双光栅系统的虚像汇合条件研究 |
| 5.2.4 平面非等周期与等周期双光栅系统的虚像物象关系件研究 |
| 5.3 平面非等周期双光栅系统的应用设计 |
| 5.3.1 设计构思 |
| 5.3.2 参数设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）软X射线并联平场光栅的设计和制作（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 软X射线平场光栅 |
| 1.2.1 工作原理 |
| 1.2.2 特点 |
| 1.2.3 制作方法简介 |
| 1.2.4 主要应用 |
| 1.3 国内外的研究现状 |
| 1.3.1 国外的研究现状和发展趋势 |
| 1.3.2 国内的研究现状 |
| 1.4 软X射线并联平场光栅 |
| 1.4.1 软X射线平场光栅的局限 |
| 1.4.2 软X射线并联平场光栅的概念 |
| 1.5 选题意义和内容安排 |
| 第二章 并联平场光栅的参数优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 并联平场光栅谱仪结构的确定 |
| 2.3 并联平场光栅线密度参数的优化 |
| 2.3.1 平场光栅的成像特性 |
| 2.3.2 平场光栅线密度参数的优化算法——遗传算法 |
| 2.3.3 并联平场光栅线密度参数的优化 |
| 2.3.4 并联平场光栅的线密度 |
| 2.4 并联平场光栅槽型参数的优化 |
| 2.4.1 与文献中平场光栅衍射效率计算结果对比 |
| 2.4.2 并联平场光栅槽型参数的优化 |
| 2.4.3 并联平场光栅衍射效率的计算 |
| 2.4.4 并联平场光栅与标准平场光栅衍射效率的对比 |
| 2.5 并联平场光栅参数的优化结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 并联平场光栅记录光路的优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并联平场光栅的记录光路理论 |
| 3.2.1 凹面光栅的全息记录光路 |
| 3.2.2 平场光栅的全息记录光路理论 |
| 3.3 并联平场光栅的记录光路参数的优化 |
| 3.3.1 需要优化的记录光路参数 |
| 3.3.2 目标函数 |
| 3.3.3 记录光路的优化结果 |
| 3.3.4 记录光路优化结果的评价 |
| 3.3.5 各参数误差对线密度的影响 |
| 3.4 并联平场光栅的理论分辨能力 |
| 3.4.1 光线追迹理论 |
| 3.4.2 并联平场光栅的理论分辨能力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 并联平场光栅的制作 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并联平场光栅的制作工艺 |
| 4.3 并联平场光栅记录光路的搭建 |
| 4.3.1 等光程补偿 |
| 4.3.2 记录光路中主要部件介绍 |
| 4.3.3 记录光路搭建过程 |
| 4.3.4 记录光路搭建过程中的误差分析 |
| 4.4 并联平场光栅中两组子光栅的对准 |
| 4.4.1 理论对准误差 |
| 4.4.2 两组子光栅的对准方法 |
| 4.4.3 两组子光栅的对准误差的分析 |
| 4.5 并联平场光栅制作中遇到的问题及关键工艺参数的确定 |
| 4.5.1 并联平场光栅制作中遇到的问题及解决方法 |
| 4.5.2 并联平场光栅制作中关键工艺参数的确定 |
| 4.6 实验结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 平场光栅的线密度测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 常用的线密度测量方法 |
| 5.2.1 原子力显微镜测量法 |
| 5.2.2 激光干涉仪测量法 |
| 5.2.3 莫尔条纹测量法 |
| 5.2.4 LTP测量法 |
| 5.2.5 衍射自准直测量法 |
| 5.2.6 双波长衍射测量法 |
| 5.3 衍射自准直方法测量系统及测量结果 |
| 5.3.1 主要部件介绍 |
| 5.3.2 实际测量过程 |
| 5.3.3 测量误差分析 |
| 5.3.4 测量结果 |
| 5.4 双波长衍射法测量系统及测量结果 |
| 5.4.1 主要部件介绍 |
| 5.4.2 实际测量过程 |
| 5.4.3 测量误差分析 |
| 5.4.4 测量结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的工作总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间发表的论文与其他成果 |
| 致谢 |
（6）软X射线全息平焦场光栅的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 软x射线平焦场光栅谱仪 |
| 1.2.1 软x射线平焦场光栅谱仪的国内外应用现状 |
| 1.2.2 平场光谱仪的像散矫正 |
| 1.2.3 平场光谱仪的标定 |
| 1.2.4 平场光谱仪的超分辨率重构技术 |
| 1.3 软x射线平焦场光栅的发展现状 |
| 1.4 选题意义与内容安排 |
| 第二章 软x射线平焦场光栅的优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 软x射线平焦场光栅的优化设计理论 |
| 2.2.1 凹面消像差光栅的像差理论 |
| 2.2.2 曝光光路设计 |
| 2.2.3 光线追迹 |
| 2.3 应用于0.8-6 nm的软×射线平焦场光栅设计 |
| 2.3.1 线密度优化 |
| 2.3.2 制作光路优化 |
| 2.3.3 光栅槽型结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软x射线平场光谱仪的光谱分辨率研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光谱分辨率的表征方式 |
| 3.3 分区光栅 |
| 3.3.1 软x射线平焦场光栅成像特性 |
| 3.3.2 考虑光栅衍射效率的光线追迹模型 |
| 3.3.3 分区光栅的设计 |
| 3.4 软x射线平焦场光栅的条纹弯曲及其光谱成像弯曲 |
| 3.4.1 软x射线平焦场光栅的条纹弯曲现象 |
| 3.4.2 条纹弯曲对光谱分辨率的影响 |
| 3.4.3 光栅条纹弯曲的调整及其对光谱分辨率的改善 |
| 3.5 利用柱面反射镜制作的分区光栅 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 全息平焦场光栅的制作 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 曝光光路搭建误差分析 |
| 4.3 全息平焦场光栅的制作工艺 |
| 4.3.1 光栅条纹对比度调整 |
| 4.3.2 曝光中的调制 |
| 4.3.3 光刻胶掩模占宽比的调整 |
| 4.3.4 全息平焦场光栅的刻蚀 |
| 4.4 变间距光栅的线密度测量 |
| 4.4.1 基于位相片的变间距光栅线密度测量系统 |
| 4.4.2 线密度测量系统误差分析 |
| 4.4.3 软x射线全息平焦场光栅的线密度分布测量 |
| 4.5 采用的柱面反射镜的记录光路 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 近场全息曝光制作全息平焦场的相关问题研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近场全息制作变间距光栅 |
| 5.2.1 近场全息中的线密度转移 |
| 5.2.2 近场全息中线密度转移误差的修正 |
| 5.2.3 用于近场全息的变间距掩模版设计 |
| 5.3 电子束光刻制作光栅掩模的相关分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的工作总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）平面非等周期光栅的成像特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非等周期光栅发展及研究 |
| 1.2 本论文的研究意义与内容安排 |
| 1.2.1 本论文的研究目标和意义 |
| 1.2.2 本论文的内容安排 |
| 第二章 非等周期光栅成像的物像关系研究 |
| 2.1 一维非等周期光栅成像的物像关系的研究 |
| 2.1.1 一维非等周期光栅成像的物像关系式的推导 |
| 2.1.2 一维非等周期光栅的设计 |
| 2.1.3 一维非等周期光栅的物像关系的实验研究 |
| 2.2 二维圆弧形非等周期光栅成像的物像关系的研究 |
| 2.2.1 二维圆弧形非等周期光栅成像的物像关系的公式推导 |
| 2.2.2 二维圆弧形非等周期光栅成像的研究对像及实验方案 |
| 2.2.3 物光波经二维非等周期光栅所成的衍射像物像关系的实验结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 非等周期光栅成像放大率的研究 |
| 3.1 一维非等周期光栅成像放大率的研究 |
| 3.1.1 一维非等周期光栅的衍射像的放大率的公式推导 |
| 3.1.2 一维圆弧形非等周期光栅的衍射像的放大率的实验研究 |
| 3.2 二维圆弧形非等周期光栅的衍射像放大率的分析 |
| 3.2.1 二维圆弧形非等周期光栅的衍射像放大率的公式推导 |
| 3.2.2 二维圆弧形非等周期光栅衍射像放大率的实验研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 非等周期光栅成像质量的研究 |
| 4.1 一维非等周期光栅衍射像的像差理论分析 |
| 4.1.1 一维非等周期光栅的慧差的分析 |
| 4.1.2 一维非等周期光栅的球差的分析 |
| 4.1.3 一维非等周期光栅的像散的分析 |
| 4.2 二维圆弧形非等周期光栅的像散研究 |
| 4.2.1 二维圆弧形非等周期光栅的像散理论分析 |
| 4.2.2 二维圆弧形非等周期光栅所成的一级衍射像像散的实验结果 |
| 4.3 本章总结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（8）变线距光栅单色器设计及关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 . 绪论 |
| 1.1. 同步辐射光源 |
| 1.1.1 同步辐射光源的发展 |
| 1.1.2 同步辐射光源主要特性 |
| 1.2. 同步辐射光束线 |
| 1.2.1 光束线简介 |
| 1.2.3 光束线设计基本思路 |
| 1.3. 研究工作和内容安排 |
| 第2章 . 衍射光栅像差理论 |
| 2.1 平面变间距光栅像差理论 |
| 2.2 光学系统分辨率 |
| 第3章 . 同步辐射表面物理光束线设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面物理光束线技术指标及光源性能 |
| 3.2.1 科学目标及技术参数 |
| 3.2.2 光源参数及插入件参数 |
| 3.2.3 光源性能 |
| 3.3 光束线光学设计 |
| 3.3.1 光学系统设计 |
| 3.3.2 光学系统分辨率 |
| 3.3.3 光学系统效率 |
| 3.3.4 离轴转动参数 |
| 3.3.5 光学元件 |
| 3.4 光束线热载分析 |
| 3.4.1 波荡器辐射功率及分布 |
| 3.4.2 镜面热载以及水冷 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 . 大连相干光源光束线设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光源性能及光束线技术要求 |
| 4.3 光束线设计 |
| 4.3.1 光束线光学设计 |
| 4.3.2 系统效率 |
| 4.4 光谱诊断系统 |
| 4.4.1 光源的脉冲结构与傅里叶变化极限 |
| 4.4.2 诊断光谱仪 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 . 高分辨平面变间距光栅单色器关键技术 |
| 5.1 波长扫描机构 |
| 5.1.1 直线位移机构 |
| 5.1.2 转角测量机构 |
| 5.2 光学元件检测 |
| 5.2.1 光学元件面形检测 |
| 5.2.2 光栅刻线密度测试 |
| 5.3 狭缝宽度检测 |
| 5.4 单色器离线调试 |
| 5.4.1 单色器机构误差分析及精度要求 |
| 5.4.2 调试步骤及结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 . 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作 |
| 6.2 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）凹面变线距光栅的二维线密度分布测试及软X射线平场光谱仪的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光谱仪器与同步辐射单色器概述 |
| 1.2 衍射光栅概述 |
| 1.2.1 衍射光栅的发展历程 |
| 1.2.2 衍射光栅类型及典刑光学系统 |
| 1.3 衍射光栅的检测技术概述 |
| 1.3.1 光栅波面像差检测 |
| 1.3.2 光栅槽形的检测 |
| 1.3.3 光栅线密度检测 |
| 1.3.4 光栅光谱分辨本领检测 |
| 1.3.5 光栅衍射效率检测 |
| 1.3.6 光栅杂散光检测 |
| 1.4 衍射光栅的应用 |
| 1.4.1 光栅光潜仪 |
| 1.4.2 同步辐射光栅单色器 |
| 1.5 本文研究工作 |
| 参考文献 |
| 第2章 凹面变线距光栅像差理论 |
| 2.1 凹面光栅像差理论介绍 |
| 2.2 凹面变线距光栅像差理论介绍 |
| 2.3 光栅光学系统性能评价及模拟 |
| 2.3.1 光谱分辨率分析 |
| 2.3.2 光学追迹 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 凹面变线距光栅的二维刻线密度测试 |
| 3.1 光栅二维线密度测试的意义 |
| 3.2 基本测试方法简介 |
| 3.2.1 干涉测量法 |
| 3.2.2 Moire条纹量法 |
| 3.2.3 LTP测量法 |
| 3.2.4 衍射法 |
| 3.3 二维线密度测试系统搭建 |
| 3.3.1 测试系统部件介绍 |
| 3.3.2 测量系统的准直与安装 |
| 3.3.3 精度分析 |
| 3.4 实验与数据处理 |
| 3.4.1 球面光栅一维线密度测试 |
| 3.4.2 凹而变线距光栅二维线密度测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 凹面变线距光栅光谱仪高精度波长标定方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 标定光源介绍 |
| 4.2.1 空心阴极灯 |
| 4.2.2 潘宁放电光源 |
| 4.2.3 特种光源 |
| 4.3 实验系统搭建 |
| 4.3.1 光学系统 |
| 4.3.2 探测器 |
| 4.4 基于光学参数拟合的波长标定方法 |
| 4.5 实验及数据处理 |
| 4.5.1 选择标准谱线 |
| 4.5.2 确定标准谱线中心位置 |
| 4.5.3 波长标定 |
| 4.5.4 光学系统实际参数 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 软X射线平场光谱仪的研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光学方案设计 |
| 5.2.1 总体设计 |
| 5.2.2 分光系统设计 |
| 5.2.3 聚焦曲线 |
| 5.2.4 光谱分辨率 |
| 5.2.5 空间分辨 |
| 5.3 仪器设计 |
| 5.3.1 结构设计 |
| 5.3.2 关键部件 |
| 5.4 离线调试与实验 |
| 5.4.1 分辨率测试 |
| 5.4.2 波长标定 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作及创新点 |
| 6.2 不足与展望 |
| 在读期间参与的研究课题 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）平面非等周期光栅的衍射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非等周期光栅的衍射特性概述 |
| 1.2 本论文的研究意义与内容安排 |
| 1.2.1 本论文的研究目标和意义 |
| 1.2.2 本论文的内容安排 |
| 第二章 一维非等周期光栅的衍射特性研究 |
| 2.1 一维非等周期透射光栅衍射聚焦的理论模型 |
| 2.1.1 一维非等周期透射光栅衍射的光函数理论 |
| 2.1.2 非等周期透射光栅的光束聚焦公式 |
| 2.2 一维非等周期透射光栅的聚焦特性的实验研究 |
| 2.2.1 一维非等周期光栅对单色平面波的聚焦特性的实验研究 |
| 2.2.2 一维非等周期光栅对单色球面波的聚焦特性的实验研究 |
| 2.3 一维非等周期透射光栅对单色平面波聚焦特性的理论与实验对比分析 |
| 2.3.1 单色平面波照明条件下衍射角随入射角的变化关系 |
| 2.3.2 单色平面波照明条件下聚焦线位置随入射角的变化关系 |
| 2.4 一维非等周期透射光栅对单色球面波聚焦特性的理论和实验对比分析 |
| 2.4.1 单色球面波照明条件下衍射角随入射角的变化关系 |
| 2.4.2 单色球面波照明条件下聚焦线位置随入射角的变化关系 |
| 2.5 一维非等周期透射光栅的色散特性的研究 |
| 2.5.1 球面波照明条件下一维非等周期光栅的色散理论 |
| 2.5.2 平面波照明条件下一维非等周期光栅的色散理论 |
| 2.5.3 球面波照明条件下一维非等周期光栅的色散特性分析 |
| 2.5.4 平面波照明条件下一维非等周期光栅的色散特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 平面二维弧形非等周期光栅的全息制作及其衍射特性的实验研究 |
| 3.1 平面二维弧形非等周期光栅的全息制作 |
| 3.1.1 平面二维弧形非等周期光栅全息制作的理论 |
| 3.1.2 平面二维非等周期光栅的设计与实验制作 |
| 3.2 平面二维弧形非等周期光栅的聚焦特性的实验研究 |
| 3.2.1 平面二维弧形非等周期光栅对单色平面波的聚焦特性 |
| 3.2.2 平面二维弧形非等周期光栅对单色球面波的聚焦特性 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 单色平面波作为照明光源时的实验结果与分析 |
| 3.3.2 单色球面波作为照明光源时的实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 平面非等周期光栅在复色光分离中的应用研究 |
| 4.1 高分辨双光栅光谱仪设计 |
| 4.1.1 仪器结构与原理 |
| 4.1.2 实验结果 |
| 4.2 双光栅单色仪设计 |
| 4.2.1 仪器结构与原理 |
| 4.2.2 实验结果 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、变间距光栅刻线密度测试系统的性能评价（论文参考文献）
- [1]消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计[D]. 赵美红. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(03)
- [2]用于检测光栅线密度的长程面形仪系统[J]. 吴新朴,韦怀坤,刘正坤,邱克强,徐向东,洪义麟. 光学学报, 2021(06)
- [3]合肥光源平面光栅单色器设计及调试[D]. 杜亮亮. 中国科学技术大学, 2017(11)
- [4]平面非等周期双光栅系统成像研究[D]. 唐雅玲. 广西大学, 2016(05)
- [5]软X射线并联平场光栅的设计和制作[D]. 王庆博. 中国科学技术大学, 2015(09)
- [6]软X射线全息平焦场光栅的研制[D]. 陈火耀. 中国科学技术大学, 2015(09)
- [7]平面非等周期光栅的成像特性研究[D]. 高彦春. 广西大学, 2014(05)
- [8]变线距光栅单色器设计及关键技术[D]. 李朝阳. 中国科学技术大学, 2014(10)
- [9]凹面变线距光栅的二维线密度分布测试及软X射线平场光谱仪的研制[D]. 杜学维. 中国科学技术大学, 2013(10)
- [10]平面非等周期光栅的衍射特性研究[D]. 王春芝. 广西大学, 2013(05)