为了精确测量加工、夹持、装调等工艺引起的晶体摇摆曲线的微小变化, 建立了高分辨的在线检测系统。研究了同步辐射实验配置对晶体摇摆曲线的影响。首先利用DuMond图解法定性分析了不同实验配置中光束带宽和角发散的影响, 根据DuMond图解结果和X射线晶体动力学衍射理论, 推导出晶体摇摆曲线宽度的经验公式。然后研究了同步辐射在线检测系统提升角分辨率的方法, 利用高指数面的Si(333)切槽晶体、Si(775)定能量分析晶体抑制光束的带宽和角发散, 调制出高分辨的检测光束。最后在上海光源X光学测试线搭建了检测系统, 测量了Si(111)晶体摇摆曲线并验证了经验公式。实验结果表明, Si(111)晶体摇摆曲线半高宽的测量值4.79″@12.763 keV, 与动力学衍射的理论值4.70″差值在2%以内, 可满足晶体摇摆曲线微小变化的检测需求。

利用晶体高指数面的衍射消除了分析晶体带宽及聚焦光束角发散的影响,提出了聚焦条件下光束线能量带宽的检测方法。采用DuMond图解析了光束能量带宽的测量过程,并在上海光源硬X通用谱学线站搭建了检测系统。在相同能量和衍射角条件下,利用晶体的不同高指数面分别测量了聚焦光束的能量带宽;当光束能量为10 keV时,利用Si(555)测量了准直镜压弯过程中光束线能量带宽的变化,消色散配置时测得光束能量带宽最佳值为1.50 eV,与Shadow程序追迹计算的1.40 eV相比,差值控制在10%以内。结果表明,晶体的高指数面衍射可用于同步辐射聚焦光束能量带宽的高精度测量。