Laue晶体单色器常用于单色化高能X射线（＞50 keV），通过对其晶片压弯可以实现高能光束聚焦。晶片压弯过程中会不可避免地产生扭曲，从而影响单色器的工作效率。利用波动光学仿真的方法，分析弯晶面形扭曲对Laue晶体单色器性能的影响，并提出一种角位移微调轴角装置，用来消除这种扭曲。该装置基于直梁型柔性铰链，利用叠加原理和对称结构。利用有限元方法分析了该装置的力学性能。分析结果表明，轴角装置的转角范围为±2°时，其转动中心最大偏移为20 μm，实现了角位移分辨率好于1″，动态范围达到104，达到设计目标。

为提高同步辐射压弯镜面形精度，降低水平偏转压弯机构及镜子自重对压弯镜面形的影响，分析了影响压弯镜面形精度的因素，并提出了一种有效的重力平衡补偿方法。在研究水平偏转压弯机构压弯机理的基础上，对压弯镜面形进行误差分析；针对光束线中使用的压弯聚焦镜，利用有限元方法分析了影响面形精度的主要因素；最后，根据水平偏转压弯机构特点及误差分析结果，提出了重力平衡补偿方法。研究显示，镜子自重和冷却装置的重力对压弯镜面形的影响主要表现为柱面镜母线的弯曲，驱动杆重力对压弯镜面形的影响主要体现在子午斜率误差上。利用重力平衡方法对压弯镜面形误差进行补偿，结果显示，柱面镜母线产生的斜率误差均方根值由13.14 μrad减小到0.15 μrad，镜面在子午方向的斜率误差均方根值由8.21 μrad减小到0.86 μrad。由此表明，压弯镜面形误差分析及补偿方法行之有效，显著提高了水平偏转压弯镜的面形精度。

介绍了利用柔性铰链机构对弧矢聚焦双晶单色器中第二晶体进行动态压弯的工作原理,优化了压弯机构和晶体的几何参数,然后应用有限元方法模拟分析压弯装置与晶体的力学性质,最后分析了弯晶的形位误差并计算因此造成的弯晶光束入射角的变化.分析结果表明:替换后单色器的水平接收角由1 mrad增加到3 mrad,样品上光斑的水平半高宽由12.5 mm减小到2.5 mm.优化后晶体因压弯产生的鞍形曲率半径约为弧矢曲率半径的1 700倍,造成的入射角误差为2.2 μrad;压弯装置上的最大平均应力约为800 MPa,并由此确定了以铍青铜作为压弯机构的材料,晶体的曲率半径为0.57～1.72 m和驱动力为8～2.67 N时的线性关系.分析结果表明:该单色器的设计完全达到了设计指标,在提高光子通量和光子密度的同时又能满足XAFS光束线测量过程中需要频繁快速扫描的要求.

研究了带有柔性铰链组合体的冷却压弯机构,以用于减少晶体的热变形.给出了晶体热变形的种类及其机理,以及冷却压弯机构的受力分析及机构结构.运用有限元方法对这种机构进行了分析.结果表明:此种机构大大降低了第一晶体的热变形,在承受5 N/mm2峰值功率密度条件下,面型误差仅为0.04 μrad3 μrad,远远小于同步辐射光束线设计要求.结果还表明:此种机构尤其适用于高热载情况,是解决第三代同步辐射光源关键技术.