双光束单脉冲三维成像装置离线对准系统研究
本文选题：时空对准 + 双光束 ； 参考：《中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)》2017年硕士论文
【摘要】：单脉冲分束三维成像装置是一套基于上海软X射线自由电子激光特点设计的三维X射线成像实验装置。自由电子激光已被用于进行样品的三维成像,但由于其单个脉冲的能量很高,样品照射后即被破坏,只能针对某些特殊样品(如具有特殊对称性)进行三维成像。单脉冲分束三维成像装置通过将自由电子激光单脉冲分为两束,从不同角度同时照射样品来实现一般性样品的三维CDI成像。为了使两束光能同时照射到样品上,准备采用可见光白光干涉的原理进行离线时空对准,再采用自由电子激光进行在线精调。本论文的研究工作就是搭建了一套离线对准模拟装置,利用可见光白光干涉原理进行了理论模拟并实现了时空对准,对自由电子激光双光束三维成像装置的时空对准进行了验证。论文主要包含以下两个方面:1、基于可见光白光离线对准原理设计了一套离线对准系统,并利用波动光学原理和MATLAB软件对其进行了离线时空对准原理的理论模拟,得出了等光程点移动量与光程差改变量之间的线性关系,验证了利用可见光白光干涉进行时空对准的可行性。2、根据理论模拟结果搭建了离线对准系统,并实现了时空对准,实验结果与理论结果符合较好,系统的时间调节精度为48.1fs。该系统经简单改进(更换光学镜头),将来可直接用于自由电子激光双光束单脉冲三维成像装置的离线对准调节。
[Abstract]:The monopulse beam splitting 3D imaging device is a 3D X-ray imaging experimental device based on the characteristics of Shanghai soft X-ray free electron laser. Free-electron laser has been used for 3D imaging of samples, but because of its high energy of single pulse, the sample is destroyed after irradiation, so it can only be used for 3D imaging of some special samples (such as special symmetry). The monopulse beam splitting 3D imaging device divides the free electron laser single pulse into two beams and irradiates the sample simultaneously from different angles to realize the 3D CDI imaging of the general sample. In order to irradiate two beams of light onto the sample at the same time, the principle of white visible light interference is used for off-line space-time alignment, and then the free-electron laser is used for on-line fine tuning. The research work of this paper is to set up a set of off-line alignment simulation device, using the principle of visible white light interference to carry out theoretical simulation and realize space-time alignment. The spatiotemporal alignment of a free electron laser dual beam 3D imaging device is verified. This paper mainly includes the following two aspects: 1. Based on the principle of white visible light off-line alignment, a set of off-line alignment system is designed, and the theory of off-line space-time alignment is simulated by using wave optics principle and MATLAB software. The linear relationship between the equal path point movement and the optical path difference change is obtained, and the feasibility of space-time alignment using white visible light interference is verified. According to the theoretical simulation results, an off-line alignment system is built, and the spatio-temporal alignment is realized. The experimental results are in good agreement with the theoretical results, and the time adjustment accuracy of the system is 48.1 fs. The system can be directly used in the off-line alignment adjustment of free electron laser double beam monopulse 3D imaging device.
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL50;TN249
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，本文编号：1782172
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