1、线站简介
测试光束线主要服务于软X射线光学与同步辐射仪器的自主研发。光束线由平面波荡器（LPU38）提供水平方向偏振光源。此线站包含两个分支，即单色光束分支与白光/粉光分支。单色分支出射狭缝距离光源点64 m，最末端距离光源点约70 m。白光/粉光束分支设有两个实验站：一个用于同步辐仪器的热管理研究（接收入射白光），另一个用于软X射线光学研究（接收250 eV-1000 eV粉光）。
图1 光束线布局图
图2 光束线设备示意图
2、关键参数
表1 单色分支出射狭缝处参数
参数 | 高分辨模式 | 高通量模式 |
光栅数量 | 2 | |
光栅线密度 | 2400 l/mm | 400 l/mm |
能量范围 | 250 – 2000 eV | 250-1500 eV |
光子通量 | ~4×1010phs/s@400 eV | ~1.8×1012phs/s @800 eV |
Cff | 10 | 1.4 |
能量分辨本领 | 105@ 400eV | 6000 @800 eV |
表2 软X射线光学研究实验站参数
参数 | 数值 |
光子能量 | 250 eV-1000 eV |
能量带宽 | ~1%, 波荡器基波粉光 |
支持最大光学元件长度 | ~800 mm |
支持测量几何配置 | 光束水平偏转 |
最大光斑大小 | ~3 mm×3 mm (60 μrad×60 μrad) |
工作真空环境 | 1×10-4 Pa |
3、科学目标
目前测试束线主要服务于软X射线光学与同步辐射仪器的自主研发，包括高分辨单色器的在线验证与测试、真空内压弯镜的研发、真空内自适应变形镜的研发与在线调试等。测试束线同时提供基于透射光栅等掩膜的波前检测方法，用于研究先进软X射线光学元件对波前的修正与调控。经过相对较简单的升级，测试束线也能够对在相应能量段（250 eV-2000 eV）工作的探测器进行标定。测试束线具有灵活性，可以为了验证各种实验方法提供接口。一个典型的案例是如下图所示的对航天、同步辐射、自由电子激光等反射型光学元件反射率的标定[1]。
图3 反射型光学元件反射率的标定[1]
[1] A. Sokolov, et, al.; At-wavelength metrology facility for soft X-ray reflection optics. Rev. Sci. Instrum. 1 May 2016; 87 (5): 052005.
4、可为企业提供的服务
测试束线能够提供软X射线光学元件在线面形检测。经过相对较简单的升级，测试束线能够提供软X射线波段探测器以及反射率的标定。
5、最新进展
测试束线优先服务于HALF工程的技术研究。其中10万分辨能力光栅单色器关键技术已完成预研，改进后的单色器正处于最终的加工制造阶段，预计2026年底能完成在线安装。与之配套的用来测试10万能量分辨本领的干涉仪（傅里叶变换光谱仪）已完成关键技术的研发，经过离线测试能够达到要求的纳米级别移动精度。干涉仪预计2027年初能在线安装。白光/粉光分支的热管理实验站与波前检测实验站正处于加工阶段，预计2027年中能完成在线安装。
图4 预研10万能量分辨光栅单色器
图5 傅里叶变换光谱仪核心移动部件
6、线站负责人：胡凌飞 hulf88@ustc.edu.cn
