Author Affiliations
Abstract
1 MOE Key Laboratory of Advanced Micro-Structured Materials, Shanghai 200092, China
2 Institute of Precision Optical Engineering, School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
3 Center for Transformative Science, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China
In this paper, a simple theoretical model combining Monte Carlo simulation with the enthalpy method is provided to simulate the damage resistance of B4C/Si-sub mirror under X-ray free-electron laser irradiation. Two different damage mechanisms are found, dependent on the photon energy. The optimum B4C film thickness is determined by studying the dependence of the damage resistance on the film thickness. Based on the optimized film thickness, the damage thresholds are simulated at photon energy of 0.4–25 keV and a grazing incidence angle of 2 mrad. It is recommended that the energy range around the Si K-edge should be avoided for safety reasons.
B4C film XFEL damage mechanism damage threshold enthalpy method Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 023401
真空紫外到X射线是电磁波谱中波长比较短的部分，包含真空紫外、远紫外、极紫外、软X射线和硬X射线。这一波段的光波长短、能量大，按照锐利判据，由其构成的光学系统可以实现更精细的聚焦和成像。工作波长为13.5 nm的极紫外光刻已成为生产10 nm以下线宽集成电路的主流生产手段，推动了半导体行业的持续进步。基于X射线的聚焦成像系统已能获得几纳米的分辨率，实现了物质微观结构的精密观测。同时，这一波段的光子能量范围覆盖了几乎所有元素的价电子和芯能级轨道，具有精确分辨材料成分、价态和局域电子结构的能力。基于该波段的成像、光谱、散射、衍射等研究方法在同步辐射和自由电子激光、惯性约束聚变等国家大科学装置以及实验室检测设备中都有广泛应用，已成为生物医学诊断、天文观测、材料分析、工业探伤、环境科学等领域不可或缺的表征手段和今后科技产业革命的重要技术之一。
光学学报
2022, 42(11): 1134000
1 上海科技大学大科学中心, 上海 201210
2 中国科学院上海高等研究院上海光源中心, 上海 201204
3 新加坡国立大学新加坡同步加速器光源中心, 新加坡 新加坡 117603
光学元件污染对X射线传输有很大的影响,尤其是高亮度、高相干X射线自由电子激光的传输。然而,目前针对X射线自由电子激光光学元件污染问题的相关研究非常少。首先,给出了X射线自由电子激光的特性。然后,总结了同步辐射中碳污染问题的影响、控制和清洁方案。接着,分析了在X射线自由电子激光光束线中碳污染对光束品质影响的特殊之处。最后,分析了颗粒污染在X射线自由电子激光光束线中可能发生的损伤、熔化和遮挡三种情况对光束品质的影响。
光学学报
2022, 42(11): 1134006
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
2 清华大学工程物理系, 北京 100084
3 上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 201210
上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源, 其最短波长可达到2 nm。这台基于1.5 GeV C波段高梯度电子直线加速器的激光装置包含1条种子型自由电子激光(FEL)束线、1条自放大自发辐射束线以及5个实验站。整个装置的研制分试验装置(SXFEL-TF)和用户装置(SXFEL-UF)两个阶段进行, 基于0.84 GeV直线加速器的SXFEL-TF以掌握种子型FEL级联技术和短波长回声型FEL为主要目标, 而SXFEL-UF的目标则是建成可提供5个实验站的用户装置并于2019年底开始首批实验。介绍了SXFEL的基本构成和目前装置研制的进展。
激光技术 自由电子激光 软X射线 相干光源
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China
2 School of Information Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China
3 School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China
3D imaging techniques such as computed tomography, ultrasonography, and magnetic resonance imaging usually combine many scans computationally. Here, we report a 3D imaging approach using an optical-laser diffraction microscope with two different wavelength lasers in the same orientation. A double-layered sample constructed of silica spheres is used for coherent diffraction imaging with two lasers at 543 and 432 nm. The diffraction patterns obtained using a planar detector at a high numerical aperture are projected onto the Ewald spheres. 3D images of the double-layered sample are successfully reconstructed from the two-color spherical diffraction patterns.
110.1650 Coherence imaging 110.6880 Three-dimensional image acquisition 100.5070 Phase retrieval Chinese Optics Letters
2016, 14(11): 111102
山东大学晶体材料研究所晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
用提拉法生长了Nd:GdxLa1-xVO4系列晶体(x=0.8, 0.6, 0.45), 对影响晶体质量的因素进行了分析,测 量了三种晶体的结构和晶胞常数;测量了Nd:gd0.8La0.2VO4和Nd:Gd0.6La0.4VO4晶体的室温吸收谱和荧光谱；用LD泵浦Nd:Gd0.8La0.2VO4晶体,实现了 1.06 μm和1.34 μm的激光输出。
Nd:GdxLa1-xVO4系 光谱 激光性能
山东大学晶体材料国家重点实验室,山东济南,250100
采用Czochralski法生长了均匀透明的ErCa4O(BO3)3(简称ECOB)晶体,测量了其室温吸收谱,并与0.1 mol的ErCl3溶液的室温吸收谱进行了比较.根据Judd-Ofelt理论,拟合出唯像强度参数:Ω2=1.673×10-20 cm2,Ω4=1.356×10-20 cm2,Ω6=0.156×10-20 cm2.计算了各能级的辐射跃迁几率AJ,J′,振子强度fJ,J′,辐射寿命τ,荧光分支比βJ′等,并根据这些光学参量,讨论了该晶体的部分性能和应用前景.
ECOB晶体 光谱参数 Judd-Ofelt理论
山东大学晶体材料国家重点实验室,济南 250100
通过实验确定了YCOB晶体的全部非线性系数,并用不同切向的YCOB晶体验证了由此决定的有效非线性系数的空间分布.结果表明,YCOB晶体的有效非线性系数在第二像限的θ=67°,=143.5°处具有最大值,为1.73pm/V.当长度为5mm时,该切向晶体的倍频转换效率达到41.5%.
YCOB晶体 非线性光学系数 倍频转换效率
