在Argonne的Argonne National实验室Jun Qian Andonne国家实验室Jun Qian在Argonne的APS Optics集团中,在APS升级的高度抛光镜中观察他的反射
这些镜子将重点将强大的APS X射线束聚焦到令人难以置信的小尺寸
学分:J
JJ
jSTARR / ARGONNE国家实验室提供X射线束这两者都非常明亮,非常紧密专注,Argonne团队必须创造一个新的MIR系统升级的高级光子源的ROR,镜片和设备
在电影“Aladdin”中,Robin Williams表示一个巨大的蓝色精灵,谁住在一个微小的魔术灯中
这个角色描述了他的情况方式:“现象宇宙力量!Itty Bitty Living Space!”在某种程度上,这是设计用于升级高级光子源(APS)的光学系统的团队的挑战,A U
S
SDoe的Argonne国家实验室的科学用户设施办公室
当该设施在线返回时,目前安排在2024年,升级的AP将提供比当前设施中产生的最高500倍的X射线束
这是工作光学团队要弄清楚如何将这些强烈的光束集中在令人难以置信的小尺寸
简而言之,这些明显的光束需要减少到Itty-Bitty的光斑尺寸,通常小于单片尺寸,而意味着较小比细菌或血细胞
科学家们将使用这些紧密聚焦,极光的光束来揭示新设备的新型材料的性质,或者帮助开发下一代药物,这些药物将改善我们的日常生活诸如APS的光源使用MIRRO的组合rs,复杂的设备,称为单色器,以及以各种方式操纵和焦点X射线束的镜头
这些组件全部安装在名为位于AP周围的光束线的实验结束站中科学家世界使用这些X射线进行科学发现
升级本机将需要新技术和新设计的光学组件,这些光学组件比当前APS的使用更精确
“所有Bearlines-包括九个新建的和15个具有重要增强 - 将成为最先进的艺术状态,旨在以前做某事,“Argonne X射线科学司的光学集团领导者( XSD)
“我们正在为九个新的光束线设计全新的光学系统S
没有现有的光学器件我们可以重新使用它们
“”在升级之后,AP将产生大约10微米垂直和30微米的X射线源,远远小于该设施现在提供的一个ASSOUFID和他的团队被指控设计一个系统,让科学家们将非常明亮的光束聚焦到令人难以置信的小尺寸
系统必须做因此,在保持X射线的相干性的同时
相干性是当这些升级的X射线束衍射时允许它允许其携带信息的光的质量。当这些升级的X射线束衍射时,它允许其携带信息
在一个样本中,它们将为探测器提供更多关于该样本的信息,从而更详细地图
“我们希望确保连贯的光束保留,”Assoufid表示
“”我认为这是最大的挑战我们希望镜子在聚焦光学中保持光束质量
我们希望所有这种相干的光在小点尺寸,加速测量时间
“Xianbo Shi是一个与XSD的物理学家,他一直在借助于这些新系统设计其中几种新系统他的工作人员在每个光束线上都与
合作总之,他说,APS升级将需要超过1,700个镜头和近60个高度抛光的镜子
ea
光学系统的CH必须特别设计为细节如此严格,实际上,该技术不存在有效地设计它们 - APS升级光学团队必须开发自己的软件,从而改进在本领域,在他们可以前进
“在每步,我们使用最好的软件并在其顶部开发,”Shi说
“”我们必须设计软件所以我们可以设计光学器械
“Shi表示,设计的镜子是世界上最苛刻的最苛刻的状态
世界上只有几家公司他说,可以制作它们,因为为了保持梁的品质,镜子必须几乎完全平滑
这不仅仅是传统的力学l化学抛光和从它们的表面逐一移除原子
实际上,Assoufid表示,世界上只有一家公司能够提供光滑的一些这些镜子需要关于升级所需的20个镜子将来自这家公司,他说
需要大约一年的镜子让镜子,如果他们没有通过检查,公司将需要几乎从Shi Shi表示,透镜不需要平滑,但它们的设计和制造仍然非常详细
镜片是凹形的,这意味着它们向内曲线
曲线需要完全创建到设计规范,使得它们根据预期的
将光束聚焦
光学团队也是D使用人工智能的推动技术允许一些波束线快速且精确地改变光束的尺寸,而无需“科学家”调整原子,其中一个新的特征束线,旨在探测结构,化学品具有前所未有的精度的样本的物理性质
有时,需要科学家们在飞行中聚焦光束的尺寸
“变焦镜光学意味着它需要两对聚焦镜,所以光束尺寸可以在样本中改变,“AssoufID说明
”“光束线科学家没有时间对准镜子,因此必须自动完成
如果他们想将光束集中在一起一个地方,然后改变大小,他们可以在不同的scal上映像它们的样本ES
“APS升级所需的镜子和镜头是如此精确的是,它们中的一些只能在实际的X射线束中,因为它们到达了公司的实验室制作它们,该团队将在AP的扇区1中验证它们,以及进行传统光学计量
每个镜子需要一周或更长时间来测试,并且该团队必须开发新工具和技术要做这一点
他们还为每个波束线创建了新的诊断系统,测量了以前无法测量的内容
“光束质量很重要,所以我们需要一种方法衡量它,“Shi说
”所以我们花了一些努力开发新的波前测试技术
它提高了最新技术
我们可以在改变光学器件时监控光束线并收集信息以控制那些光学器件
“当APS关闭以进行升级构建时,将在一年内安装新的镜子,镜头和其他设备
安装时段预定于4月2023日开始
当新光学系统结束时,ASSOUFID表示,效果就会像给APS一对新的眼镜
曾经模糊和难以看到的是,现在抓住重点
“当我们看到第一次光时,我会很开心,”他说
“”我们已经取得了很大的进步,但是有很多工作要做了我很兴奋,但是当它完全完成时,我会完全满足
“
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!