高精度X射线反射镜

纳米弧度级面形

利用频域斜率误差模型指导离子束修形，实现纳米弧度级精度的X射线反射镜，显著降低斜率误差。

Jie, Hu · 彭小强 · Yusheng, Wang · Hu, Hao · Du, Chunyang · Xue, Shuai · Guan, Chaoliang

Optics and Laser Technology 2026

参数信息

RMS斜率误差

117 nrad

RMS高度误差

0.19 nm

技术优势

斜率误差可理论预测

频域模型揭示了斜率误差与误差频谱的映射关系，为工艺参数选择提供定量依据，不再依赖经验试错。

达到纳米弧度级精度

实验将RMS斜率误差降至117 nrad，满足了高能X射线反射镜对波前质量的最严苛要求。

同时压低高度误差

在修正斜率误差的同时，RMS高度误差由7.02 nm降至0.19 nm，实现面形与梯度的协同收敛。

应用场景

• X射线反射镜：用于同步辐射和自由电子激光光束线中的反射与聚焦，提升波前质量。
• 同步辐射光学：为同步辐射光源提供高精度反射镜，减小聚焦光斑尺寸并提高通量密度。
• 超高精度表面加工：以离子束修形工艺实现反射镜纳米级面形与斜率误差控制，替代传统抛光。
• 自由电子激光：为自由电子激光的腔镜和光学元件提供超光滑表面，保证束线稳定性。