同步辐射用像差校正全息光栅的逆向设计

项目名称： 同步辐射用像差校正全息光栅的逆向设计

项目编号： No.11275205

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张国斌

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 90万元

中文摘要： 高性能光栅单色器是同步辐射软X射线-真空紫外光谱应用研究的必要设备、也是充分发挥先进同步辐射光源优越性能的关键。光栅作为单色器主要部件，充分研究其像差校正能力及实现方法，将对束线的性能提升起到决定性作用。本项目将研究像差校准全息光栅的逆向设计方法，结合同步辐射光束线设计中常用的光栅单色器结构，通过对光线追迹获得的出缝上点列图数据的提取及分析，研究建立恰当的像差评价函数的方法；通过研究遗传算法等先进优化算法在评价函数优化中的应用及具体实现方法，获得同步辐射光束线使用的像差校正全息光栅最优化曝光光路，从而实现像差校正全息光栅的逆向自动设计。这一方法使全息光栅制作工艺设计和光栅单色器光学设计两者有机结合起来，有利于先进同步辐射束线设计，也有助于其他高性能光栅单色器的设计。

中文关键词： 像差矫正；全息光栅；逆向设计；同步辐射；

英文摘要： High performance monochromator is necessary for synchrotron radiation(SR) soft-x-ray and VUV spectroscopy, and plays an inportant role in the scientifc research at advanced SR light sources. As the key component of monochromator, gratings can be a decisive factor in improving the performance of the SR beamlines, if its aberration correcting ability is throughly studied and realized. In current application,the reverse design method of aberration corrected holographic grating will be studied. The merit functions will be established through the numerical analysis of ray-tracing spot gram, according to typical monochromators used in SR beamlines. The optimized recording parameters for the holographic grating will be determined by the advanced optimization algorithms such as genetic algorithm. Thus, the reverse design method for aberration corrected holographic grating can be realized. Such method combines the grating fabrication process and beamline design, which will be powerful in the design of advanced SR beamlines,as well as other high performance monochromators.

英文关键词： aberration corrected；holographic grating；reverse design；synchrotron radiation；