光学结构,主要包括3个关键光学元件,分别是前置准直镜、双平晶单色器和后置聚焦镜。束线接收的能量范围由前置准直镜的掠入射角决定。通过调节水冷四刀狭缝,光束线接收来自弯铁光源在水平和和垂直方向分别为2.5mrad和0.12mrad的辐射。后置聚焦镜后和束线末端分别放置有一个单色光狭缝,以阻挡杂散光及提高角度分辨率。束线的光学原理布局如图1所示。
由于衍射线站实验模式较多,为了便于切换要求光束线水平聚焦与垂直聚焦互不影响,这样有利于根据样品特点而采用不同的聚焦模式;光束线的水平和垂直聚焦采用了独立的光学元件。
光束线光学原理示意图
1)预准直镜
预准直镜为一由平面镜压弯而成的柱面反射镜,它一方面使光束在垂直方向上成为平行光; 另一方面利用全反射原理来截断高能量的X射线。
2)后置聚焦镜
后置聚焦镜的作用是在垂直方向上聚焦单色化后的X射线, 另一方面, 也起着抑制高次谐波的作用。
(3)双晶单色器
单色器是光束线的核心部件,其优化程度直接影响光束线的能量分辨率,选用单晶Si(111)作为单色器晶体。