國家重大科研儀器設備研制專項“基于上海同步輻射光源的能源環(huán)境新材料原位電子結構綜合研究平臺(SiP?ME2)”是基金委最大的科研儀器設備研制項目,建設周期2013年1月至2017年12月。上海應用物理研究所主要承擔軟X射線彎鐵光束線(BL02B)的設計和建設任務。該光束線設計能量范圍40~2000eV,包括近常壓光電子能譜和光進光出譜學兩個分支線。如何在彎鐵光源上實現(xiàn)較高的光子通量是國際同步輻射裝置追求的目標。BL02B為上海光源首條彎鐵軟X射線光束線,該束線要求樣品點具有高光子通量(>1011phs/s/0.1%BW)。上海應物所采用新型束線設計,提高了束線接收角,包括使用長鏡子(>1m)和長光柵(180mm)。以及采用變線距光柵(同時具有色散和聚焦功能)等。但大接收角會帶來高像差的難題,使分辨率和通量密度降低。為解決該難題,采用橢球和橢圓柱面聚焦鏡,并整體優(yōu)化光束線物像距比。在此基礎上,可在最大限度獲得光子通量的同時有效抑制聚焦點像差。
軟X射線彎鐵線于2013年5月21日完成初步設計評審,2013年12月完成工程設計評審。經(jīng)過各個分系統(tǒng)的努力,嚴格按照任務節(jié)點完成束線建設任務。經(jīng)過5個小時的小束流(10mA)調試,2016年1月23日11時27分順利出光。圖1為樣品點(距光源點41.4米)YAG晶體處觀測到的聚焦X射線光斑。該束線順利調試出光為下一步束線優(yōu)化、實驗站安裝調試奠定了堅實基礎。
樣品點YAG晶體處聚焦光斑

前端區(qū) 光束線
(上海光源汪蕾提供)