吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (04): 1011-1016.doi: 10.7964/jdxbgxb201304027

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软X射线波段透射光栅衍射效率检测系统

李旭1,2, 何飞1, 陈波1   

  1. 1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033;
    2. 中国科学院 研究生大学,北京 100039
  • 收稿日期:2011-07-23 出版日期:2013-07-01 发布日期:2013-07-01
  • 通讯作者: 陈波(1961-),男,研究员,博士.研究方向:空间短波段光学成像技术.E-mail:chenb@ciomp.ac.cn E-mail:chenb@ciomp.ac.cn
  • 作者简介:李旭(1983-),男,博士研究生.研究方向:空间短波段光学成像技术.E-mail:lixu_ciomp@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(10878004).

Measuring system for diffraction efficiency of transmission grating in soft X-ray

LI Xu1,2, HE Fei1, CHEN Bo1   

  1. 1. Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033,China;
    2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039,China
  • Received:2011-07-23 Online:2013-07-01 Published:2013-07-01

摘要:

为获得透射光栅在软X射线波段的各级衍射效率,利用凹面反射光栅单色仪加激光等离子体光源组成一套软X射线波段单色系统,并以He空心阴极光源所发射的30.38、53.70、58.43 nm三条谱线做为标准点,通过建立拟合曲线方程的方法对该单色系统进行波长标定。然后以背照射CCD(charge-coupled device)做为接收元件,对金自支撑式透射光栅在85~900 eV能区范围内的多个能量点进行了衍射效率的实验标定,获得了该透射光栅一级相对衍射效率和零级绝对衍射效率的标定结果。同时利用准梯形栅线模型对该透射光栅在软X射线波段范围内的衍射效率进行理论计算,得到了该透射光栅一级相对衍射效率的理论曲线,模型计算结果与实验标定结果基本符合。最后,利用实验中得到的零级绝对衍射效率和模型计算的一级相对衍射效率结果拟合出了该透射光栅一级绝对衍射效率曲线。

关键词: 光电子学与激光技术, 软X射线, 透射光栅, 衍射效率, 实验标定, 光栅模型

Abstract:

In order to get the absolute diffraction efficiency of transmission gratings, a soft X-ray monochromatic system is built up. The system is composed of a concave reflective grating monochromator and a laser plasma source. Three spectral lines of 30.38 nm, 53.70 nm and 58.43 nm from Helium hollow cathode source are used to calibrate the wavelength of the transmission grating measuring system. A black illumination Charge-Couple Device (CCD) is used as reception element to experimentally calibrate the diffraction efficiency of a golden self-supporting transmission grating at several energy points between 85 and 900 eV. The calibration results for the first-order relative efficiency and zero-order absolute efficiency are obtained. The diffraction efficiency of this grating in soft X-ray band is simulated using quasi trapezoidal grating line model. The simulated first-order relative diffraction efficiency is basically consistent with experimental calibration. Finally, the measured zero-order absolute efficiency and simulated first-order relative efficiency are used to fit the curve of the first-order absolute efficiency of the grating.

Key words: optoelectronics and laser, soft X-ray, transmission grating, diffraction efficiency, experimental calibration, grating model

中图分类号: 

  • TH744

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