专利名称：同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法
技术领域：
本发明涉及光学设备技术领域，特别是一种同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法。
背景技术：
图1为同步辐射硬X射线光束线的标准设计光路，其中准直镜、单色器和聚焦镜是三个主要光学元件。准直镜位于光源和单色器之间，其作用是将发散的同步辐射光尽可能地会聚成平行光，然后输送给单色器。从准直镜输入的光束的平行度越高，单色器输出光束的单色性就越好。因此，准直镜的姿态正确与否直接关系到光束线输出光束的质量。在同步辐射光束线安装调试中，准直镜姿态的检测是光束线调整中难度最大的一环。
由于X射线不可见，准直镜在线调试时，往往花了相当长时间的摸索，还不能确定准直镜的最佳姿态。为了避免调光的盲目性，在线调试之前，先做离线检测和调试。目前国内外采用的准直镜调整方法都是局部测量，不能给出准直镜的某一姿态与输出光束平行度的整体关系，特别是选取的测量点不同，测量结果有较大误差。
因此，需要一种方法确定准直镜姿态和输出光束平行度的关系，据此将准直镜调整到最佳姿态。其中，判断压弯镜最佳姿态的问题也就转化为在压弯方向上波前曲率半径的判定，当曲率半径达到无穷大时，压弯镜调整到了最佳姿态，输出光束的平行度最高。同时，通过对实验装置的简单调整，还可以用来判定准直镜的压弯均匀性。
利用透镜对激光束进行聚焦和发散，可产生与同步辐射光束发散度相同的激光束。此激光束经过压弯准直镜时，通过压弯可调整子午面内波前的曲率半径，而在弧矢面内光束发散度不变，如图2。
当激光波前子午半径r被压弯镜调整后趋于无穷大的时候，波前为一个竖直圆柱面。
在实验中用柱透镜模拟价格昂贵的准直镜，其效果完全等价，故在检测时获得的结果是可靠的。
综上所述，同步辐射压弯准直镜姿态的调试和检测可以简化为与同步辐射发散度相同的激光束经柱透镜后，其波前在竖直方向上曲率的调试和检测。
目前，利用干涉图测量波前的方法有两种1、参考波干涉方法。
参考波干涉方法是用一个参考波与未知波面进行干涉，通过干涉条纹判断未知波面的形状。一般用平面波作为参考波，图3为球面波的干涉图。参考波干涉方法不适合测量大曲率半径波前。例如对曲率半径r＝10m的波前，在竖直方向上的5mm范围内只可以看到一个完整的明暗交替条纹。因此，此法不但对大曲率半径的波前检测精度不高，而且还要引入参考波。
2、平行平板剪切干涉方法(横向剪切)。
剪切干涉的基本原理(参考文献《剪切干涉仪及其应用》，徐德衍，机械工业出版社)是被测波前通过特定的分光元件分成(剪切)两部分，在横向(垂直于波传播方向)相互错开，并在重叠区域发生干涉，根据干涉条纹评价被检验波前本身的缺陷。
这种方法通过改变剪切后的两波前相互错开的距离(剪切量)在有限范围内得到所需的干涉条纹。其优点是a.可以通过简单调整装置使得条纹的间距和倾斜度做相应的改变；b.不需要一个参考波；c.抗干扰能力强，对测试环境的要求低；d.设施简单，方便搭建，成本低廉。
这种方法的缺点除了对简单波前(如球面波、柱面波和平面波等)直接测量外，对于复杂波前，剪切干涉图一般不能直接判定被测波前形状，且剪切干涉图的处理比较复杂。
虽然，复杂波前的剪切干涉条纹拟合是一个难点，但是对于简单波前，不存在剪切干涉条纹拟合的困难。
平行平板剪切干涉方法的剪切干涉原理以W表示波前方程，ΔW表示剪切后两波前在同一点处的光程差；P为干涉条纹的级次，λ为波长。
剪切沿y轴方向，在剪切量s比较小时，光程差可近似写为(参考文献《剪切干涉仪及其应用》，徐德衍，机械工业出版社) ΔW=∂W∂y·s=Pλ---1]]>若将上式变形为，∂w∂y=Psλ---2]]>可知，剪切干涉条纹密度的意义是在剪切方向上的干涉条纹密度与波前变化率成正比。
其中，条纹宽度、剪切量与波前曲率半径的关系如下设条纹宽度为b，待测波前曲率半径为r，有b=rλs---3]]>由此得出的干涉条纹的宽度b的表达式和杨氏双缝干涉条纹完全一致。这说明对于均匀曲面剪切干涉条纹应该是一系列垂直于剪切方向的直条纹。
根据3式，可知波前曲率半径小对应条纹密度大；而波前曲率半径大对应条纹密度小。
在准直镜压弯过程中，被准直镜反射的激光束波面由凸变平，曲率半径由小变大，直至变成无穷大，然后波面由平变凹，曲率半径又由大变小。当用剪切干涉条纹监测时，伴随着上述过程，剪切干涉条纹密度由大变小，直至变成零，然后又由小变大。由此可以通过条纹的密度判断出波前曲率半径的大小。
平行平板剪切干涉仪存在局限性对于波前子午半径检测而言，要求光束在子午面内的高度在剪切干涉后，至少得到几对完整周期的明暗条纹(设n对条纹)。由于光束高度H是重叠区域加上剪切量，即H=n·b+s⇒H=n·rλs+s----4]]>当s=nrλ]]>时，H有最小值，即H=2nrλ.]]>设n＝5，对于曲率半径r＝50m的波前，要求光束高度至少为H=2×5×50×0.6328×10-6=25.2mm,]]>重叠区域为n·b=s=nrλ=12.6mm.]]>这说明在这5mm观测范围里，只能看到两对明暗条纹。因此平行平板剪切干涉仪不适合检测竖直高度较窄的同步辐射光束。
由此得出结论，平行平板剪切干涉仪不适合检测大曲率半径小口径波前。
以上两种方法，都是利用条纹密度判读波前曲率半径的，而利用条纹密度的方法不适用于测量大曲率半径小口径波前。
发明内容
本发明的目的是利用剪切干涉方法的优点，但避免其缺点，提供一种同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法，将空间频率合成原理应用于横向剪切干涉，利用干涉条纹方向判读波前曲率半径。
本发明的再一目的是提供一种双棱镜剪切干涉仪，其与相关部件配合，可以使本发明的同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法得以实施。
本发明的方法适用于测量波前曲率半径大竖直口径小的光束，在离线检测和调试中，可将同步辐射硬X射线光束线的标准设计光路中准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳位置。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法，使用双棱镜剪切干涉仪进行，其是利用透镜和针孔产生一与同步辐射发散度相同的激光束，通过测量经压弯准直镜输出激光束的平行度，可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳状态。
所述的检测方法，其包括步骤a.校准系统调整双棱镜剪切干涉仪的位置与各方向倾角，使得标准平面波在屏幕上得到竖直干涉条纹；b.拍摄剪切干涉图将针孔放置于压弯准直镜焦点位置，然后将压弯准直镜沿光轴前后移动，以此可以改变光波面在竖直方向上的曲率，光束通过双棱镜剪切干涉仪可以得到斜率变化的干涉条纹，这正是判断曲率半径的依据；
c.根据干涉条纹方向的判读方法(1)将检测中拍得的图片的干涉图像进行降噪和图像增强处理；(2)利用Radon变换判断一幅图像中直线所在位置和角度的方法，编写图像处理程序；(3)对经处理后的图像进行Radon变换，即对不同角度进行积分，以得到不同角度对应的最大Rθ值，得Rθ～θ曲线，然后针对Rθ～θ曲线分别进行了插值和拟合，最终得到比较光滑的R′θ～θ曲线图；(4)将程序返回在R′θ～θ曲线图中，以此为依据便可以对光束的准直性进行判断判别波前曲率半径的依据是干涉条纹倾斜方向；d.根据干涉条纹弯曲的判读方法干涉条纹的弯曲正是判断压弯均匀性的依据，条纹越笔直压弯均匀性越好；曲率半径小对应斜率大的干涉条纹，曲率半径大对应斜率小的干涉条纹，如果条纹不是笔直的而是带有一定的弯曲，就根据斜率的变化判断压弯准直镜整体的压弯均匀性。
所述的检测方法，其所述双棱镜剪切干涉仪组合的双棱镜剪切干涉系统，由激光束、括束凸透镜、针孔、压弯准直镜、双棱镜剪切干涉仪和显示屏或胶片组成；其中，激光束、括束凸透镜、针孔、压弯准直镜和双棱镜剪切干涉仪顺序排在光路上，双棱镜剪切干涉仪所配支架上设有调整位置与各方向倾角的装置，显示屏或胶片位于双棱镜剪切干涉仪侧面，在干涉仪反射光出光光路上。
所述的检测方法，其所述判别波前曲率半径的依据是干涉条纹倾斜方向，平面波干涉条纹的斜率为无穷大。
所述的检测方法所使用的双棱镜剪切干涉仪，是在平行平板剪切干涉仪的基础上进行改造，即将双平板改为双直角棱镜，其两块直角棱镜的底面相对，两底面之间留有微空气间隙形成的楔角，两侧以固定件固紧，以得到双棱镜剪切干涉光楔，该光楔是空气楔。
所述的双棱镜剪切干涉仪，通过调整双棱镜剪切干涉仪的空气楔角，选择干涉条纹的密度，以方便条纹的判读。
所述的双棱镜剪切干涉仪，其棱镜剪切量s与厚度h关于组合棱镜的整体倾角i′的变化关系为s/h＝f(i′)，f(i′)，由此可以知道要得到不同的剪切量，需要的光楔厚度和棱镜倾角。
所述的双棱镜剪切干涉仪，其在整体倾角i′小于40°时，不发生全反射，即光束能进入空气楔，可得到剪切波前。
所述的双棱镜剪切干涉仪，其提高检测灵敏度和精度的方法 增大空气楔厚度，提高了对φ=arctanfyfx]]>的分辨灵敏度； 适当增大空气楔角，在不影响分辨率和清晰度的情况下，这样的条纹通过Radon变换会有明显且尖锐的最大值曲线，判读会更精确。
本发明提出利用微小楔角剪切干涉仪测量同步辐射压弯准直镜姿态的方法。利用透镜和针孔产生一与同步辐射发散度相同的激光束，通过测量经压弯准直镜输出激光束的平行度，可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳的方法。该剪切干涉仪结构简单，可根据条纹图样判断光束的平行度，每一幅干涉条纹图样与准直镜的一种姿态对应，因而这种方法能确定准直镜表面各点反射X射线的整体效果。根据准直镜曲率半径大和输出光束口径小的特点，运用傅里叶光学中的空间频率合成原理，利用微小楔角剪切干涉条纹，对竖直口径为5mm光束，可以连续监测准直镜压弯的全过程，观察到反射波面由凸(发散光束)变平(平行光束)，再变凹(汇聚光束)变化过程。本发明提出的方法适用于测量波前曲率半径大竖直口径小的光束，不但精度高，而且具有实用价值。
图1为同步辐射硬X射线光束线的标准设计光路；图2为激光束经过压弯准直镜的光路和其后波前的立体视图；其中(a)为此波前产生机制示意图；(b)为此波前的立体图；图3为球面波与平面波的干涉图；图4为光楔剪切干涉仪光楔的侧视图和俯视图；图5为理论上得到的倾斜的干涉条纹图；图6为(a)双平板剪切干涉光路和(b)双棱镜剪切干涉光路示意图；
图7为双直角棱镜剪切干涉光楔(a)干涉光楔结构示意图，(b)装置设计示意图；图8为双棱镜剪切干涉系统光路示意图；图9为平面波光束通过棱镜剪切干涉仪得到的竖直条纹光斑；图10为柱透镜分别在不同位置得到的干涉条纹图(a)在一倍焦距内，(b)在焦点附近，(c)在一倍焦距外，(d)在一倍焦距外更远处；图11为(a)对原始图像进行滤波和图像增强，(b)对经处理后的图像，在特定角度方向上得到的积分值与角度的R′θ～θ关系曲线图；图12为棱镜倾角i′对棱镜剪切量s与厚度h影响的示意图；图13当取s＝2.5mm和s＝0.5mm时，棱镜倾角i′与所需的光楔厚度h之间的关系曲线图；图14为第一块棱镜出射角θ与棱镜倾角i′之间的关系曲线图。
具体实施例方式
根据傅里叶光学，空间频率的合成公式为1f=1fx2+fy2,φ=tanfyfx----5]]>上式中，fx为水平方向的分量，fy为竖直方向的分量，f为合成频率，φ为合成频率f的指向与x轴的夹角。
在这里fy为平行平板剪切干涉仪中获得的垂直于剪切方向、水平走向干涉条纹频率，它与剪切干涉条纹密度相对应。为了引入fx，需将平行平板剪切干涉仪改造为光楔剪切干涉仪。
由于光楔前表面和后表面的法线夹角与空气楔角相等，导致光楔后表面反射波面在弧矢方向倾斜，使得后表面反射光线(图4中虚线所示)与前表面反射光线、入射光线不在同一竖直平面内，所以产生竖直走向的干涉条纹。如图4所示。
图4中光楔剪切干涉仪的楔角为a，反射的剪切波前偏转2a，导致产生频率为fx=2aλ]]>的条纹。如此，合成的剪切干涉条纹走向是倾斜的，与合成频率指向垂直，如图5所示。
在实际中，fx过大(即对应由楔角带来的竖直条纹密度)，条纹太密，不但会给判读带来不便，而且条纹方向随波前曲率半径变化的灵敏度也要降低；fx过小，水平方向上条纹也会变得很宽，也不利于判读。可以通过调整空气楔角选择一个合适的fx。
在实际观察中，在水平2cm范围内得到8条干涉条纹比较容易观测，经计算空气楔角大约为26″左右。这样的精度不便加工，利用双玻璃平板间的空气层，通过调整空气层的楔角，可以很容易的得到角度很小的楔角，如图6-a所示。双平板剪切干涉存在一个清晰度较差的问题，原因是第一块玻璃平板的前表面和第二块玻璃平板的后表面的反射光会降低条纹的清晰度，用图6-b的方法可以分离对干涉图不利的反射光，即将双平板改为双直角棱镜7，两块直角棱镜7的底面相对，两底面之间留有微空气间隙构成的楔角，两侧以固定件固紧，最终得到的双棱镜剪切干涉光楔，固定件包括两胶带8和一特定厚度的胶条9，两胶带8分别粘固于两块直角棱镜7的上下两侧，胶条9粘固于空气楔的一侧，如图7所示，为双棱镜剪切干涉光楔的立体结构示意图，实际上这里起到剪切干涉装置作用的是空气楔。
由双棱镜光楔构成的双棱镜剪切干涉仪的剪切干涉光路，如图8所示。图8也给出了双棱镜剪切干涉系统的结构示意图，其由激光束1、使光束有一点发散角的括束凸透镜2、针孔3、柱透镜4、双棱镜剪切干涉仪5和显示屏或胶片6组成。其中，激光束1、括束凸透镜2、针孔3、柱透镜4和双棱镜剪切干涉仪5顺序排在光路上，双棱镜剪切干涉仪5所配支架上设有调整位置与各方向倾角的装置，显示屏或胶片6位于双棱镜剪切干涉仪5侧面，在干涉仪5反射光出光光路上。
对于平板剪切干涉，平板厚度h与剪切量s的关系式如下s/h=2cosi{tan[arcsin(sinin)]}---6]]>对于空气楔则表示为s/h＝2cosi{tan[arcsin(n sin i} 7棱镜倾角i′对上述关系的影响如图12所示，相对于平板剪切干涉中水平光束的入射角i′，在通过第一块棱镜后入射角变为i，通过第一块棱镜后入射角的改变可以由下式得到
sin(45°-i′)＝nsin(45°-i)8通过以上两个公式可以得出s/h关于组合棱镜的整体倾角i′的变化关系，将以上两式整理后消去i得到的关系式s/h＝f(i′)，f(i′)9由此可以知道要得到不同的剪切量s，需要的光楔厚度和棱镜倾角。
当取s＝2.5mm和s＝0.5mm时，棱镜倾角i′与所需的光楔厚度h之间的关系由图13的关系曲线给出。
当i′选择较为适中的15°时，要求空气楔厚度为1.5mm和0.3mm左右，可见，检测中在很难得到较大的空气楔厚度时，即空气楔很薄，但同时楔角又必须非常小，这时对厚度微调是十分重要和必要的。这是影响检测观测效果的最主要因素。
检测中必须注意，避免光束射入棱镜到空气楔第一表面时，出现全反射的情况。
图12中的sinθ＝nsini结合 式则有 图14就是第一块棱镜出射角θ与棱镜倾角i′之间的关系曲线，能否在第一块棱镜发生全反射，取决于图12中所示的出射角θ，从图14中可以看出不在第一块棱镜内发生全反射的棱镜倾角i′的范围，在棱镜倾角i′小于40°时，不发生全反射，即光束能进入空气楔，可得到剪切波前。
本发明的同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法，包括下列步骤1.校准系统调整双棱镜剪切干涉仪5的位置与各方向倾角，使得标准平面波在屏幕上得到竖直干涉条纹。
对激光光源加上平行光管作为扩束系统后可以得到平面波，此平面波光束通过双棱镜剪切干涉仪5后，对条纹倾斜度检测并以此为依据调整双棱镜剪切干涉仪5，得到满足检测要求的竖直条纹光斑，如图9所示。图9中的干涉条纹是通过调整双棱镜剪切干涉仪5的位置与各方向倾角而得到的，并且通过下文将要介绍的图像处理方法判定此条纹斜率为无穷大。这样可以说明楔角的大小和方向已经调整到满足检测所需。
2.拍摄剪切干涉图将针孔放置于柱透镜焦点位置，然后将柱透镜沿光轴前后移动，以此可以改变光波面在竖直方向上的曲率，光束通过双棱镜剪切干涉仪5可以得到变化的干涉条纹，这正是判断曲率半径的依据。
3.根据干涉条纹方向的判读方法对于一幅灰度条纹图，如果计算在指定方向上图像矩阵的投影，也就是图像矩阵在投影方向上的线积分。在返回的结果中，积分值R的极大值对应着图像中的明亮直线。这个思路类似于利用Radon变换判断一幅图像中直线所在位置和角度的方法。
图10所示，为柱透镜分别在不同位置得到的干涉条纹图(a)在一倍焦距内，(b)在焦点附近，(c)在一倍焦距外，(d)在一倍焦距外更远处。
利用前述方法，编写图像处理程序对10-b图进行分析，可以得到如图11所示的对柱透镜在焦点附近拍摄的条纹进行图像处理后，又程序返回的图像和曲线，其中，(a)对原始图像进行滤波和图像增强，(b)对经处理后的图像，在特定角度方向上得到的积分值与角度的R′θ～θ关系曲线图检测中拍得的图片和图5所示的理论的干涉条纹有很大的不同条纹形状不是那么笔直、粗细均匀；图像中的“噪音”非常严重等等。所以必须对原始干涉图像进行降噪(利用中值滤波)和图像增强(增强图像对比度，使得条纹轮廓分明)。图11-a就是原始图经处理前后得到的图像。
对经处理后的图像进行Radon变换，即对不同角度进行积分，可以得到不同角度对应的最大Rθ值，如图11-b所示。在这幅图像中原始的Rθ～θ曲线波动性较大(并未在图中表示)，其原因来自原始图像的“噪音”无法通过图像处理完全去除其影响。然后针对Rθ～θ曲线分别进行了插值和拟合，最终得到比较光滑的R′θ～θ曲线图。这里R′θ是一个十阶多项式，既能反映Rθ的变化规律，又能很好的对曲线进行光滑处理。
经过以上的处理，程序返回在R′θ～θ图中，最大R′θ值对应于1.76°。可见，10-b图对应的状态仍不是竖直曲率无穷大。以此为依据便可以对光束的准直性进行判断。
根据以上分析可知，光楔剪切干涉图与平行平板剪切干涉图不同，它判别波前曲率半径的依据不是条纹密度，而是条纹倾斜方向。
得到的干涉条纹图不会总是笔直的线条，条纹的弯曲正是判断压弯均匀性的依据。
经以上分析可知，条纹倾斜角φ=arctanfyfx]]>越小对应着曲率半径r越大，反之则r越小。条纹越笔直说明压弯均匀性越好。通过调整空气楔角可以选择条纹密度，方便观察。
本发明的双棱镜剪切干涉仪，其提高检测灵敏度和精度的方法 增大空气楔厚度。
由公式 可知在波前曲率半径r不变的前提下，s的增大会使得条纹宽度b减小，即fy增大，则这等同于提高了对φ=arctanfyfx]]>的分辨灵敏度。
适当增大空气楔角。
空气楔角适当增大会使得fx变大，即条纹变得更加细密，在不影响分辨率和清晰度的情况下，这样的条纹通过Radon变换会有明显且尖锐的最大值曲线，如此判读会更精确。
本发明中提出的检测方法结合计算机处理，能确定准直镜表面各点反射X射线的整体效果，即通过判断楔角剪切干涉条纹的倾斜程度可以判断出通过柱透镜的小口径光束的平行度，即相当于经压弯准直镜输出光束的准直性，由此将准直镜姿态调整到最佳的方法。此方法解决了同步辐射光大曲率半径波前和输出光束口径小带来的检测难题。这个方法适合曲率半径大观测范围小的波前检测，该方法精度高，具有实用价值。
权利要求
1.一种同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法，使用双棱镜剪切干涉仪进行，其特征在于是利用透镜和针孔产生一与同步辐射发散度相同的激光束，通过测量经压弯准直镜输出激光束的平行度，可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳状态。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于包括步骤a.校准系统调整双棱镜剪切干涉仪的位置与各方向倾角，使得标准平面波在屏幕上得到竖直干涉条纹；b.拍摄剪切干涉图将针孔放置于压弯准直镜焦点位置，然后将压弯准直镜沿光轴前后移动，以此可以改变光波面在竖直方向上的曲率，光束通过双棱镜剪切干涉仪可以得到斜率变化的干涉条纹，这正是判断曲率半径的依据；c.根据干涉条纹方向的判读方法(1)将检测中拍得的图片的干涉图像进行降噪和图像增强处理；(2)利用Radon变换判断一幅图像中条纹所在位置和角度的方法，编写图像处理程序；(3)对经处理后的图像进行Radon变换，即对不同角度进行积分，以得到不同角度对应的最大Rθ值，得Rθ～θ曲线，然后针对Rθ～θ曲线分别进行了插值和拟合，最终得到比较光滑的R′θ～θ曲线图；(4)将程序返回在R′θ～θ曲线图中，以此为依据便可以对光束的准直性进行判断判别波前曲率半径的依据是干涉条纹倾斜方向；d.根据干涉条纹弯曲的判读方法干涉条纹的弯曲正是判断压弯均匀性的依据，条纹越笔直压弯均匀性越好；曲率半径小对应斜率大的干涉条纹，曲率半径大对应斜率小的干涉条纹，如果条纹不是笔直的而是带有一定的弯曲，就根据斜率的变化判断压弯准直镜整体的压弯均匀性。
3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于所述双棱镜剪切干涉仪组合的双棱镜剪切干涉系统，由激光束、括束凸透镜、针孔、压弯准直镜、双棱镜剪切干涉仪和显示屏或胶片组成；其中，激光束、括束凸透镜、针孔、压弯准直镜和双棱镜剪切干涉仪顺序排在光路上，双棱镜剪切干涉仪所配支架上设有调整位置与各方向倾角的装置，显示屏或胶片位于双棱镜剪切干涉仪侧面，在干涉仪反射光出光光路上。
4.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于所述判别波前曲率半径的依据是干涉条纹倾斜方向，平面波的干涉条纹的倾角为零。
5.如权利要求1或3所述的检测方法所使用的双棱镜剪切干涉仪，是在平行平板剪切干涉仪的基础上进行改造，即将双平板改为双直角棱镜，其特征在于两块直角棱镜的底面相对，两底面之间留有微空气间隙构成的楔角，两侧以固定件固紧，以得到双棱镜剪切干涉光楔，该光楔是空气楔。
6.如权利要求5所述的双棱镜剪切干涉仪，其特征在于通过调整双棱镜剪切干涉仪的空气楔角，选择便于观察的条纹密度。
7.如权利要求5所述的双棱镜剪切干涉仪，其特征在于棱镜剪切量s与厚度h关于组合棱镜的整体倾角i′的变化关系为s/h＝f(i′)，f(i′)，由此可以知道要得到不同的剪切量，需要的光楔厚度和棱镜倾角。
8.如权利要求5所述的双棱镜剪切干涉仪，其特征在于在整体倾角i′小于40°时，不发生全反射，即光束能进入空气楔，可得到剪切波前。
9.如权利要求5所述的双棱镜剪切干涉仪，其特征在于提高检测灵敏度和精度的方法 增大空气楔厚度，提高了对φ=arctanfyfx]]>的分辨灵敏度； 适当增大空气楔角，在不影响分辨率和清晰度的情况下，这样的条纹通过Radon变换会有明显且尖锐的最大值曲线，判读会更精确。
全文摘要
本发明同步辐射压弯准直镜姿态的检测方法，是利用透镜和针孔产生一与同步辐射发散度相同的激光束，通过测量经压弯准直镜输出激光束的平行度，可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳。本发明的剪切干涉仪结构简单，可根据条纹图样判断光束的平行度，每一幅干涉条纹图样与准直镜的一种姿态对应，因而这种方法能确定准直镜表面各点反射X射线的整体效果。根据准直镜曲率半径大和输出光束口径小的特点，运用傅里叶光学中的空间频率合成原理，利用微小楔角剪切干涉条纹，对竖直口径为5mm光束，可以连续监测准直镜压弯的全过程。本发明提出的方法适用于测量波前曲率半径大竖直口径小的光束，不但精度高，而且具有实用价值。
文档编号G01B9/02GK1808209SQ20051001121
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月20日 优先权日2005年1月20日
发明者郑欣, 朱佩平, 王寯越, 国秀珍, 冯晓冬, 孙立娟 申请人:中国科学院高能物理研究所