图书介绍
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- 徐朝银编著 著
- 出版社： 合肥：中国科学技术大学出版社
- ISBN：9787312033162
- 出版时间：2013
- 标注页数：476页
- 文件大小：211MB
- 文件页数：491页
- 主题词：同步辐射－光学－高等学校－教材
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图书目录
第1章 同步辐射光源及应用简介1
1.1 同步辐射技术1
1.1.1 同步辐射的由来与发展2
1.1.2 同步辐射装置8
1.1.3 同步辐射三种辐射方式13
1.2 同步辐射的主要特性18
1.2.1 相对论性的电子辐射18
1.2.2 辐射频率与角分布19
1.2.3 辐射脉冲与频谱连续20
1.2.4 辐射的偏振性23
1.3 辐射强度计算24
1.3.1 弯转磁铁辐射25
1.3.2 波荡器辐射28
1.3.3 扭摆器辐射33
1.3.4 螺旋型波荡器辐射35
1.3.5 光源计算实例38
1.4 同步辐射应用43
1.4.1 同步辐射应用机理43
1.4.2 同步辐射应用实例45
1.5 同步辐射光束线53
参考文献56
第2章 光栅衍射与成像的基本理论58
2.1 光栅衍射理论基础58
2.1.1 简述光栅衍射原理58
2.1.2 光栅的色散性能62
2.1.3 光栅衍射强度分布65
2.1.4 闪耀光栅的特性68
2.2 光栅衍射效率72
2.2.1 近似电磁理论的简化计算72
2.2.2 光栅结构参数优化78
2.2.3 光栅相对衍射效率及测量82
2.3 凹面光栅成像理论85
2.3.1 光程函数与像差86
2.3.2 凹面光栅面形系数89
2.3.3 像差和面形精度对分辨率影响91
2.3.4 多元成像像差92
2.4 罗兰圆成像原理98
2.4.1 罗兰圆成像光学结构98
2.4.2 罗兰圆成像的像散消除101
2.4.3 分辨率和光栅最佳刻画面宽度103
2.5 菲涅耳波带片在同步辐射束线光学中的应用104
2.5.1 菲涅耳波带片生成原理105
2.5.2 波带片的衍射和成像107
2.5.3 波带片在同步辐射成像技术中的应用110
参考文献111
第3章 束线光栅单色器113
3.1 正入射光栅单色器114
3.1.1 Seya-Namioka光栅单色器114
3.1.2 Monk-Gillieson光栅单色器120
3.2 掠入射球面光栅单色器（SGM）126
3.2.1 Grasshopper光栅单色器126
3.2.2 固定包含角球面光栅单色器（CD-SGM）130
3.2.3 变包含角球面光栅单色器（VD-SGM）134
3.3 柱面元件单色器（CEM）138
3.3.1 CEM单色器光学结构与特点138
3.3.2 CEM单色器性能分析140
3.3.3 CEM/SEM单色器设计143
3.4 环面光栅单色器（TGM）147
3.4.1 TGM结构参数选择与优化147
3.4.2 改进型TTGM单色器150
3.4.3 6m-TGM（TTGM）单色器154
3.5 平面光栅单色器（PGM）156
3.5.1 PGM单色器光学结构157
3.5.2 SX-700平面光栅单色器161
3.6 变线距光栅在同步辐射束线光学中的应用165
3.6.1 自聚焦变线距平面光栅单色器（VSPGM）165
3.6.2 高分辨变线距球面光栅单色器（VSSGM）169
3.6.3 VSG光栅对SX-700和Dragon单色器的升级改造175
参考文献178
第4章 束线晶体光学与晶体单色器181
4.1 劳厄衍射与布拉格衍射182
4.1.1 晶体的点阵结构182
4.1.2 劳厄衍射方程183
4.1.3 布拉格衍射方程185
4.2 简述晶体衍射动力学原理188
4.2.1 双束近似与色散面188
4.2.2 晶体衍射强度分析191
4.2.3 晶体衍射基本参数196
4.3 束线光学图解法199
4.3.1 X射线晶体衍射与传输图解200
4.3.2 双晶衍射图解206
4.3.3 曲面晶体聚焦图解210
4.3.4 高次谐波的消除与图解213
4.4 X束线晶体单色器215
4.4.1 固定束线输出位置的双晶体单色器215
4.4.2 固定束线输出位置的曲面切槽晶体单色器218
4.4.3 弧矢聚焦晶体单色器227
4.4.4 Laue-Bragg晶体单色器238
4.4.5 X束线柱面（三角）弯晶光学242
参考文献254
第5章 X束线聚焦光学256
5.1 X射线反射与表面粗糙度256
5.1.1 全反射与反射率256
5.1.2 表面粗糙度对反射率的影响259
5.2 X射线聚焦与面形误差264
5.2.1 束线光学的聚焦模式264
5.2.2 面形误差268
5.2.3 面形误差对成像束斑的影响273
5.3 聚焦镜面形弯曲274
5.3.1 面形弯曲原理274
5.3.2 弯曲应力分析278
5.3.3 弯曲面形检测279
5.4 多层膜反射（衍射）元件283
5.4.1 束线光学中的多层膜结构283
5.4.2 多层膜反射镜单色器288
5.4.3 软X射线多层膜衍射光栅293
5.5 X射线微束成像元件299
5.5.1 K-B椭圆柱面镜299
5.5.2 微束聚焦波带片（PFZP）307
5.5.3 X射线布拉格-菲涅耳透镜（BFL）312
5.5.4 毛细管光学透镜（CFL）316
5.5.5 X射线复合折射透镜（CRLs）320
参考文献326
第6章 典型装置与相关技术329
6.1 束线前端保护装置329
6.1.1 束线前端设置与功能329
6.1.2 储存环真空保护331
6.1.3 辐射安全保护334
6.1.4 辐照热载保护335
6.2 铍窗与滤波器341
6.2.1 铍窗组件342
6.2.2 铍窗力学结构分析348
6.3 波长扫描352
6.3.1 直角联动机构353
6.3.2 凸轮机构355
6.3.3 正弦机构356
6.3.4 离轴转动机构358
6.4 晶体和聚焦镜的压弯机构361
6.4.1 机械压弯技术362
6.4.2 压电弯曲374
6.5 热载缓释与冷却377
6.5.1 晶体热变形377
6.5.2 水冷却技术380
6.5.3 液氮冷却技术388
6.5.4 非冷却热缓释技术399
6.6 同步辐射束流位置探测器400
6.6.1 探丝型束流位置探测器401
6.6.2 刀片型束流位置探测器404
6.6.3 金刚石薄膜型束流位置探测器409
6.6.4 荧光辐射束流位置探测器413
6.7 六杆并联支撑机构414
参考文献419
第7章 束线工程设计422
7.1 束线工程设计原则422
7.2 NSRL X射线衍射束线设计（实例1）426
7.2.1 科学目标和光源选择426
7.2.2 束线光学结构428
7.2.3 前置聚焦镜431
7.2.4 双晶单色器436
7.2.5 波长标定与性能测量443
7.3 NSRL表面物理束线设计（实例2）447
7.3.1 物理要求与光学结构447
7.3.2 前置聚焦镜448
7.3.3 变包含角球面光栅单色器452
7.3.4 工作模式与特性457
7.3.5 零级光标定与离轴转动误差分析459
参考文献463
附录464
附录1 世界各国同步辐射光源一览表464
附录2 世界各国自由电子激光器一览表466
附录3 同步辐射应用涉及的学科与相关实验技术467
附录4 同步辐射光栅单色器光学结构、主要性能及扫描方式比较468
附录5 X射线微束聚焦元件及性能471
附录6 同步辐射晶体单色（多色）器光学结构、主要性能及扫描方式比较473
附录7 Spring-8同步辐射装置上的光束线和实验站平面布置图475
附录8 NSRL-X射线衍射束线结构图476