专利名称：反射镜双程放大软x射线激光出光靶装置及调节方法
技术领域：
本发明涉及软X射线激光装置，特别是一种反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置及调节方法。
背景技术：
软X射线激光(SXRL)具有波长短、亮度高、带宽窄、相干性强的特点，在物理学、化学、生物学、材料学以及惯性约束聚变(ICF)等研究领域中具有广泛的应用。实验室软X射线激光研究，旨在获得高强度、短波长、强相干的软X射线激光输出，为各种应用研究提供更好的光源。软X射线激光的实现比普通激光困难得多，原因主要是一方面对驱动源要求高； 另一方面则是无腔运转模式。对于X射线激光来说，实现腔式运转有很大难度，一是增益介质的维持时间非常短，多通不能有效增加增益介质长度，二是光学反射元件的缺乏，谐振腔端使用的反射镜反射效率较低，难以有效地发挥谐振腔的作用。所以，软X射线激光通常采用无腔的单程自发辐射放大(ASE)方式。然而，激光线聚焦驱动平面靶等离子体对软X射线激光的传播具有强烈的折射效应，靶不宜太长。研究表明，双靶以及多靶的对接或串接技术可以有效地增加增益介质长度，提高软X射线激光的输出强度。为使增益介质的长度得到进一步增加，在多靶对串接技术的基础上通过增加多层膜反射镜形成双程放大模式，达到部分增加增益介质长度是一个可行的技术途径。实验证明，反射镜双程放大确实能够进一步提高软X射线激光的输出强度。软X射线激光实验中一个关键的技术问题是出光靶与驱动激光之间的耦合，一般需要建立实验室装调监测系统和靶室调节监测系统，借助平行光管对出光靶装置进行靶位参数调节。然而，反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置中多层膜反射镜遮挡了其后面的第六平行光管的视线。在进行靶室在线调节时，无法在第六平行光管视场中直接观察到各出光靶之间的排布情况，增加了靶室在线调节的难度。如果不解决这个问题，就不能做到出光靶与驱动激光之间的精确耦合，甚至与不加反射镜相比，增加反射镜反而会降低软X 射线激光的输出强度。20世纪90年代在“神光”装置上进行的反射镜双程放大软X射线激光实验中(参见文献王世绩等，强激光与离子束，1991，5(4) :558)，针对该问题通常采取的解决方案是在多层膜反射镜背面刻上十字刻线，以十字刻线为基准进行靶室的在线调节，如图5所示。 其调节方法简单表述如下一、离线调节在串对接的四块出光靶完成实验室装调之后，把反射镜装进相应的反射镜架，调节反射镜架的平动和转动，使其背面的十字刻线中心落在正对着的平行光管的光轴上，并使它的法线与该平行光管的光轴成设定的角度，反射镜背面要求与正面精确平行。把实验室装调好的出光靶装置上的多层膜反射镜平移开，使反射镜不遮挡平行光管的视线，再将整个出光靶装置安放到靶室里。
二、在线调节保持出光靶的相对位置不变，调整出光靶装置的姿态，使出光靶504的工作面落在第九平行光管508的光轴上。然后，平移多层膜反射镜505，使其背面的十字刻线中心也落在第九平行光管508的光轴上。以上调节方法在于阐明该方案的基本思想。该方案中离线调节较为简单，但在线调节起来不方便，而且稳定性较差。在线调节过程中平移多层膜反射镜505是在靶室中进行的，容易对出光靶姿态产生影响，在完成多层膜反射镜505平移操作之后，由于多层膜反射镜505遮挡了第九平行光管508的视线，无法通过第九平行光管508对出光靶装置进行有效地实时监测。在调节过程中出光靶的姿态若发生改变会影响各出光靶与驱动激光之间的耦合。
发明内容
为了克服多层膜反射镜遮挡其后面平行光管视线的不利影响，本发明提供一种反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置及调节方法。该装置能够有效解决靶室在线调节过程中反射镜遮挡其后面平行光管视线的问题，并且可以对出光靶装置的姿态进行有效地实时监测。本发明的技术解决方案如下一种用于反射镜双程放大软X射线激光的出光靶装置，包括一个长方形的靶架固定底板，在该靶架固定底板上的一端横向地固设有多层膜反射镜架，该多层膜反射镜架设置多层膜反射镜，在所述的靶架固定底板上自另一端至所述的多层膜反射镜架，依次的第一出光靶和第二出光靶纵向成列、第三出光靶和第四出光靶纵向成列并通过各自的靶架和靶座纵向地列放在所述的靶架固定底板上的两条平行的直线上，所述的第一出光靶和第二出光靶的靶面与所述的第三出光靶和第四出光靶的靶面相向并处于同一高度，所述的靶架固定底板通过燕尾形连杆固定在调节平台上，其特征是在所述的第四出光靶和所述的多层膜反射镜架间还设有辅助靶，该辅助靶通过辅助靶架和辅助靶座设置在所述的靶架固定底板上，所述的辅助靶的主轴与所述的第一出光靶、第二出光靶、第三出光靶和第四出光靶的主轴所在的平面夹角为45° 90°，所述辅助靶的上端高于所述的多层膜反射镜支架的上边缘。所述的多层膜反射镜是在透明的玻璃基板上镀Mo/Si多层膜构成的，对反射镜双程放大软X射线激光反射，该多层膜反射镜的多层膜的正面和背面都具有反射光的作用， 且正面和背面的表面互相平行。所述的出光靶装置的调节方法，其特点在于该方法包括下列步骤一、离线调节①在所述的靶架固定底板建立直角坐标系，该靶架固定底板位于yz平面，该靶架固定底板的左上角顶点为坐标原点，该靶架固定底板的宽边为y轴方向，长边为ζ轴方向， 垂直方向为χ轴方向，在所述的第一出光靶和第二出光靶的靶面的正面垂直方向，即该靶架固定底板的一边沿y方向设置第一平行光管，在所述的第三出光靶和第四出光靶的靶面的正面垂直方向，即所述的靶架固定底板的另一边沿_y方向设置第二平行光管，在所述的靶架固定底板一端沿ζ方向设置第三平行光管；在所述的靶架固定底板的上方设置显微镜；②分别调节所述的第二出光靶和第三出光靶的靶托和以及靶平移座和，使第一平行光管和第二平行光管的光轴分别垂直于所述的第一出光靶和第三出光靶的靶面，进而使所述的第二出光靶和第三出光靶的靶面处于同一垂直于所述的靶架固定底板的平面，调节所述的显微镜，使所述的显微镜目镜的十字刻线竖线对准第二出光靶与第三出光靶邻近的端点，沿-ζ方向平移所述的显微镜设计的距离Z23，调节所述的第三出光靶的靶托，使所述的第三出光靶与第二出光靶邻近的端点对准显微镜目镜的十字刻线竖线，通过第二平行光管监测并保持所述的第三出光靶的靶面与第二平行光管的光轴垂直，锁定所述的第二出光靶；③同样的方法利用所述的显微镜目镜的十字刻线横线沿y轴方向调节所述的第三出光靶，使第三出光靶的靶面与第二出光靶的靶面的间距达到理论要求的靶面间距y23， 锁定第三出光靶；④调节所述的第一出光靶的靶托以及靶平移座，使第一平行光管的光轴垂直于所述的第一出光靶的靶面，进而使所述的第一出光靶的靶面处于垂直于所述的靶架固定底板的平面，调节所述的显微镜使所述的显微镜目镜的十字刻线横线与第二出光靶的靶面重合，调节所述的第一出光靶的靶托以及靶平移座，使所述的第一出光靶的靶面与所述的显微镜目镜的十字刻线横线重合；⑤按照步骤②的方法调节所述的第一出光靶和第二出光靶的两邻近靶端之间距达到设计要求的靶端间距为Z12，锁定第一出光靶；⑥调节所述的第四出光靶的靶托以及靶平移座，使第二平行光管的光轴垂直于所述的第四出光靶的靶面，进而使所述的第四出光靶的靶面处于垂直于所述的靶架固定底板的平面，调节所述的显微镜，使所述的显微镜目镜的十字刻线横线与第三出光靶的靶面重合，调节所述的第四出光靶的靶托以及靶平移座，使所述的第四出光靶的靶面与所述的显微镜目镜的十字刻线横线重合；⑦按照步骤②的方法调节所述的第三出光靶和第四出光靶的两邻近靶端之间距达到设计的靶端间距为Z34，锁定第四出光靶；⑧利用第二平行光管调节所述的辅助靶靶托和辅助靶平移座，使所述的辅助靶的靶面与第二平行光管的光轴垂直，使所述的辅助靶的靶面与所述的第四出光靶的靶面和第三出光靶的靶面处于同一垂直于所述的靶架固定底板的平面，利用第二平行光管和显微镜调节所述的辅助靶平移座沿-y方向移动，使所述的辅助靶的靶面相对于所述的第四出光靶的靶面间距y45为50 100 μ m，锁定所述的辅助靶；⑨利用所述的第三平行光管调节所述的多层膜反射镜的反射镜架，使所述的多层膜反射镜的多层膜背面与所述的第三平行光管的光轴垂直，根据所述的第三平行光管目镜上的十字刻线竖线与角度的对应关系，绕X轴逆时针方向转动所述的多层膜反射镜架到理论计算的角度θ，进而使所述的多层膜反射镜工作面与理论计算出的软X射线激光出光的方向垂直，完成出光靶装置的离线调节；二、在线调节①把完成离线调节的出光靶装置的燕尾形连杆与靶室内的电控马达的燕尾槽相连，出光靶装置呈倒悬姿态；
②在所述的靶室外，对应于出光靶装置的离线调节的第一平行光管、第二平行光管和第三平行光管的位置设置第四平行光管、第五平行光管和第六平行光管；③通过靶室内的电控马达，调节所述的出光靶装置的姿态，使所述的辅助靶的靶面与第六平行光管视场中的十字刻线竖线重合，完成辅助靶的贴面操作；④调节靶室内的电控马达，使第一出光靶的靶面与第四平行光管的光轴垂直；⑤通过电控马达使所述的出光靶装置沿_y方向平移，使所述的第六平行光管中的十字刻线竖线与所述的第四出光靶靶面重合，即完成出光靶装置的在线调节。本发明的有益效果是本发明有效解决了靶场在线调节过程中多层膜反射镜遮挡其后面第六平行光管的视线问题，并且可以通过第六平行光管对出光靶装置的姿态进行有效地实时监测。实验表明，本发明出光靶装置还具有调节方便、稳定性好、调节精度高的特点。
图1是本发明反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置实施例的示意图。图中101-第一出光靶，102-第二出光靶，103-第三出光靶，104-第四出光靶， 105-辅助靶，106-多层膜反射镜，107、108、109、110、111-与靶相对应的靶拖及靶支撑柱， 112-多层膜反射镜镜架，113、114、115、116、117-与靶相对应的靶平移座，118-靶架固定底板，119-燕尾形连杆，120-调节平台图2是本发明实验室离线装调监测系统及靶位情况俯视示意图。图中201-第一平行光管，202-第二平行光管，203-第三平行光管，204、205、 206-平行光管对应的光轴图3是本发明实验室离线装调监测系统及靶位情况侧视示意图。图中301_显微镜，302-多层膜反射镜架上边缘所在平面，303-辅助靶105主轴， 304-辅助靶105主轴与出光靶主轴所在的平面夹角(各出光靶主轴与第三平行光管203光轴在同一平面内)，305-显微镜物镜对应的主轴图4是本发明柱形靶室在线调节监测系统及靶位情况俯视示意图。图中401-第四平行光管，402-第五平行光管，403-第六平行光管，404、405、 406-平行光管对应的光轴，407-第四平行光管对应的窗口(包括窗口玻璃、非球面主透镜、 柱面列阵透镜)，408_第五平行光管对应的窗口(包括窗口玻璃、非球面主透镜、柱面列阵透镜)，409-第六平行光管对应的窗口玻璃，410-靶室ζ方向上的窗口玻璃，411 -柱形靶室壁图5是现有球形靶室在线调节监测系统及靶位情况俯视示意图。图中501_原方案第一出光靶，502-原方案第二出光靶，503-原方案第三出光靶， 504-原方案第四出光靶，505-原方案多层膜反射镜，506-第七平行光管，507-第八平行光管，508-第九平行光管，509、510、511-平行光管对应的光轴，512-第七平行光管对应的窗口(包括窗口玻璃、非球面主透镜、柱面列阵透镜)，513_第八平行光管对应的窗口(包括窗口玻璃、非球面主透镜、柱面列阵透镜)，514-第九平行光管对应的窗口玻璃，515-靶室ζ 方向上的窗口玻璃，516-球形靶室壁
具体实施例方式下面结合实例和附图对本发明做进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。先请参阅图1，图1是本发明反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置实施例的示意图。由图可见，本发明反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置，包括一个长方形的靶架固定底板118，在该靶架固定底板118上的一端横向地固设有多层膜反射镜架112，该多层膜反射镜架设置多层膜反射镜106，在所述的靶架固定底板118上自另一端至所述的多层膜反射镜架112，依次的第一出光靶101和第二出光靶102纵向成列、第三出光靶103和第四出光靶104纵向成列并通过各自的靶架和靶座纵向地列放在所述的靶架固定底板118上的两条平行的直线上，所述的第一出光靶101和第二出光靶102的靶面与所述的第三出光靶103和第四出光靶104的靶面相向并处于同一高度，所述的靶架固定底板118通过燕尾形连杆119固定在调节平台120上，其特征是在所述的第四出光靶104和所述的多层膜反射镜架112之间还设有辅助靶105，该辅助靶105通过辅助靶架111和辅助靶座117设置在所述的靶架固定底板118上，所述的辅助靶105的主轴与所述的第一出光靶101、第二出光靶102、第三出光靶103和第四出光靶104的主轴所在的平面夹角304为45° 90°，所述辅助靶105的上端高于所述的多层膜反射镜支架112的上边缘。本发明反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置及其调节方法的实施例详细说明如下辅助靶105与第四出光靶104 —样都是正式用靶，但是辅助靶105只是作为靶室在线调节时的贴面之用，不参与软X射线激光的出光。第一出光靶101用胶水与靶架107粘接在一起，尽量保持第一出光靶101的主轴与平行光管201的光轴处在同一水平面内。靶托及支撑柱107与靶平移座117以及靶平移座117与靶架固定底板118的连接方式都是用固定螺丝连接。其余出光靶的连接方式与第一出光靶101相同，其位置关系上文已说明。多层膜反射镜106用锁紧螺丝镶嵌在反射镜架112内，多层膜反射镜架112与靶架固定底板118之间以及靶架固定底板118与燕尾形连杆119用固定螺丝连接。燕尾形连杆119与调节平台120以及与靶室电控马达装置都通过燕尾槽连接。多层膜反射镜106是在透明的玻璃基板上镀Mo/Si多层膜，多层膜反射镜106的多层膜背面(注意不是反射镜背面)也同样具有反射光的作用，且正面和背面的表面互相平行。不需要在多层膜反射镜106背面刻十字线，也不要求所述的多层膜反射镜106背面与工作面精确平行。该装置以及实验室离线装调系统具有调节功能的部件说明如下靶托107、108、109、110、111可以实现绕x、z轴的转动以及沿ζ方向的平动。靶平移座113、114、115、116、117可以进行沿y方向的平动。多层膜反射镜架112可以实现绕χ、 y轴的转动以及沿y方向的平动。调节平台120可以实现x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。显微镜301可以实现在x、y、ζ方向上的平动，以方便读数。靶室中的电控马达装置可以进行三维平动以及三维转动。具体调节步骤及方法如下1、建立实验室装调监测系统
①利用水平仪调整调节平台120至水平；②在调节平台120上安放长方体标准玻璃块进行基准的建立。标准玻璃块的六个平面以及表面上的刻线互相精确平行或垂直，误差不大于2"(或IOyrad)；③调节第一平行光管201，使第一平行光管201的光轴对准标准块上下边缘的中心；④打开第一平行光管201上的光源，调成平行光，并照射到标准玻璃块的表面；⑤调节第一平行光管201，使从标准玻璃块正对第一平行光管201镜头的表面反射的光的自准像(十字亮线叉丝)与第一平行光管201发射光束的自准像重合，这时第一平行光管201的光轴与该标准玻璃块表面严格垂直，即为自准状态。⑥重复步骤③ ⑤，使第二平行光管202和第三平行光管203的光轴分别与相对应的标准玻璃块表面垂直。由于平行光管视场具有一定的范围，第一平行光管201和第二平行光管102在ζ方向上应相距一段距离，使得第一出光靶101、第二出光靶102和第三出光靶103、第四出光靶104的靶面可以同时分别处在第一平行光管201和第二平行光管202 的视场中。⑦调节显微镜301到适当的位置，转动显微镜301的目镜，使目镜上的十字刻线与标准玻璃块上表面边界对齐。2、出光靶的调节为了在显微镜301的视场里能够同时看到清晰的各靶的上边缘，将第一出光靶 101、第二出光靶102、第三出光靶103、第四出光靶104分别粘接到相应的靶托上时应尽可能使各出光靶的主轴保持在同一水平面内。具体调节步骤如下①分别调节所述的第二出光靶102和第三出光靶103的靶托108和109以及靶平移座114和115，使第一平行光管201和第二平行光管202的光轴分别垂直于所述的第一出光靶101和第三出光靶103的靶面，进而使所述的第二出光靶102和第三出光靶103的靶面处于同一垂直于所述的靶架固定底板118的平面，调节所述的显微镜301，使所述的显微镜301目镜的十字刻线竖线对准第二出光靶102与第三出光靶103邻近的端点，沿-ζ方向平移所述的显微镜301理论要求的距离z23，调节所述的第三出光靶103的靶托109，使所述的第三出光靶103与第二出光靶102邻近的端点对准显微镜301目镜的十字刻线竖线， 通过第二平行光管202监测并保持所述的第三出光靶103的靶面与第二平行光管202的光轴垂直，锁定所述的第二出光靶102 ；②同样的方法利用所述的显微镜301目镜的十字刻线横线沿y轴方向调节所述的第三出光靶103，使第三出光靶103的靶面与第二出光靶102的靶面的间距达到理论要求的靶面间距y23，锁定第三出光靶103 ；③调节所述的第一出光靶101的靶托107以及靶平移座113，使第一平行光管201 的光轴垂直于所述的第一出光靶101的靶面，进而使所述的第一出光靶101的靶面处于垂直于所述的靶架固定底板118的平面，调节所述的显微镜301使所述的显微镜301目镜的十字刻线横线与第二出光靶102的靶面重合，调节所述的第一出光靶101的靶托107以及靶平移座113，使所述的第一出光靶101的靶面与所述的显微镜301目镜的十字刻线横线重合；
④按照步骤②的方法调节所述的第一出光靶101和第二出光靶102的两邻近靶端之间距达到理论要求的靶端间距为Z12，锁定第一出光靶101 ；⑤调节所述的第四出光靶104的靶托110以及靶平移座116，使第二平行光管202 的光轴垂直于所述的第四出光靶104的靶面，进而使所述的第四出光靶104的靶面处于垂直于所述的靶架固定底板118的平面，调节所述的显微镜301，使所述的显微镜301目镜的十字刻线横线与第三出光靶103的靶面重合，调节所述的第四出光靶104的靶托110以及靶平移座116，使所述的第四出光靶104的靶面与所述的显微镜301目镜的十字刻线横线重合；⑥按照步骤②的方法调节所述的第三出光靶103和第四出光靶104的两邻近靶端之间距达到理论要求的靶端间距为Z34，锁定第四出光靶104 ；3、辅助靶105的调节利用第二平行光管202调节所述的辅助靶靶托111和辅助靶平移座117，使所述的辅助靶105的靶面与第二平行光管202的光轴垂直，使所述的辅助靶105的靶面与所述的第四出光靶104的靶面和第三出光靶103的靶面处于同一垂直于所述的靶架固定底板118 的平面，利用第二平行光管202和显微镜301调节所述的辅助靶平移座117沿-y方向移动， 使所述的辅助靶105的靶面相对于所述的第四出光靶104的靶面间距y45为50 100 μ m, 锁定所述的辅助靶105。4、反射镜106的调节以平面多层膜反射镜106为实施例，具体调节步骤如下①由于多层膜反射镜106是在透明的玻璃基板上镀的Mo/Si多层膜，多层膜反射镜106的多层膜背面也同样具有反射光的作用，且正面和背面的表面互相平行。调节多层膜反射镜架112，使多层膜反射镜106的多层膜背面与第三平行光管203光轴垂直，那么多层膜反射镜106正面也与第三平行光管203光轴垂直；②通过第三平行光管203上的目镜上的刻线与实际空间角度的换算关系以及软X 射线激光的偏折角计算目镜需要平移的刻度。具体换算关系是，在保证目镜上的水平刻线与第三平行光管203视场内固有水平刻线互相平行或重合的情况下，目镜上的百分旋钮每平移一格表示6"。假设软X射线激光的偏折角为θ = lOmrad，则目镜上的百分旋钮需要平移343. 8格。③将第三平行光管203目镜上的十字刻线竖线向y方向平移343. 8格，调节多层膜反射镜架112，使第三平行光管203中从反射镜106返回的自准像(十字亮线叉丝)平移至该十字刻线竖线，使他们完全重合。从第四出光靶104靶端发射的软X射线激光光束就可以垂直入射到多层膜反射镜106镜面上了，这样可以保证软X射线激光光束经多层膜反射镜106沿原路返回。5、建立靶室在线调节监测系统靶室在线调节监测系统的建立与实验室离线装调监测系统类似，这里不再详述， 示意图如图4所示。6、出光靶装置的靶室在线调节①把完成离线调节的出光靶装置的燕尾形连杆119与靶室内的电控马达的燕尾槽相连，出光靶装置呈倒悬姿态；
②在所述的靶室外，对应于出光靶装置的离线调节的第一平行光管201、第二平行光管202和第三平行光管203的位置设置第四平行光管401、第五平行光管402和第六平行光管403 ；③通过靶室内的电控马达，调节所述的出光靶装置的姿态，使所述的辅助靶105 的靶面与第六平行光管403视场中的十字刻线竖线重合，完成辅助靶105的贴面操作；④调节靶室内的电控马达，使第一出光靶101的靶面与第四平行光管401的光轴
垂直；⑤通过电控马达使所述的出光靶装置沿_y方向平移，使所述的第六平行光管403 中的十字刻线竖线与所述的第四出光靶104靶面重合，即完成出光靶装置的在线调节。
权利要求
1.一种反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置，包括一个长方形的靶架固定底板 (118)，在该靶架固定底板(118)上的一端横向地固设有多层膜反射镜架(112)，该多层膜反射镜架设置多层膜反射镜(106)，在所述的靶架固定底板(118)上自另一端至所述的多层膜反射镜架(112)，依次的第一出光靶(101)和第二出光靶(102)纵向成列、第三出光靶 (103)和第四出光靶(104)纵向成列并通过各自的靶架和靶座纵向地列放在所述的靶架固定底板(118)上的两条平行的直线上，所述的第一出光靶(101)和第二出光靶(102)的靶面与所述的第三出光靶(103)和第四出光靶(104)的靶面相向并处于同一高度，所述的靶架固定底板(118)通过燕尾形连杆(119)固定在调节平台(120)上，其特征是在所述的第四出光靶(104)和所述的多层膜反射镜架(112)之间还设有辅助靶(105)，该辅助靶(105) 通过辅助靶架(111)和辅助靶座(117)设置在所述的靶架固定底板(118)上，所述的辅助靶(105)的主轴与所述的第一出光靶(101)、第二出光靶(102)、第三出光靶(103)和第四出光靶(104)的主轴所在的平面夹角(304)为45° 90°，所述辅助靶(105)的上端高于所述的多层膜反射镜支架(112)的上边缘。
2.根据权利要求1所述的出光靶装置，其特征在于所述的多层膜反射镜(106)是在透明的玻璃基板上镀Mo/Si多层膜构成的，对反射镜双程放大软X射线激光反射，该多层膜反射镜(106)的多层膜的正面和背面都具有反射光的作用，且正面和背面的表面互相平行。
3.权利要求1所述的出光靶装置的调节方法，其特征在于该方法包括下列步骤一、离线调节①在所述的靶架固定底板(118)上建立直角坐标系，该靶架固定底板(118)位于yz 平面，该靶架固定底板(118)的左上角顶点为坐标原点，该靶架固定底板(118)的宽边为y 轴方向，长边为ζ轴方向，垂直方向为χ轴方向，在所述的第一出光靶(101)和第二出光靶 (102)的靶面的正面垂直方向，即该靶架固定底板(118)的一边沿y方向设置第一平行光管 (201)，在所述的第三出光靶(103)和第四出光靶(104)的靶面的正面垂直方向，即所述的靶架固定底板(118)的另一边沿_y方向设置第二平行光管(202)，在所述的靶架固定底板 (118)的一端沿ζ方向设置第三平行光管(203)；在所述的靶架固定底板(118)的上方设置显微镜(301)；②分别调节所述的第二出光靶(102)和第三出光靶(103)的靶托(108)和(109)以及靶平移座(114)和(115)，使第一平行光管(201)和第二平行光管(202)的光轴分别垂直于所述的第一出光靶(101)和第三出光靶(103)的靶面，进而使所述的第二出光靶(102)和第三出光靶(103)的靶面处于同一垂直于所述的靶架固定底板(118)的平面，调节所述的显微镜(301)，使所述的显微镜(301)目镜的十字刻线的竖线对准第二出光靶(102)与第三出光靶(103)邻近的端点，沿-ζ方向平移所述的显微镜(301)设计要求的距离Z23，调节所述的第三出光靶(103)的靶托(109)，使所述的第三出光靶(103)与第二出光靶(102)邻近的端点对准显微镜(301)目镜的十字刻线竖线，通过第二平行光管(202)监测并保持所述的第三出光靶(103)的靶面与第二平行光管(202)的光轴垂直，锁定所述的第二出光靶 (102)；③同样的方法利用所述的显微镜(301)目镜的十字刻线横线沿y轴方向调节所述的第三出光靶(103)，使第三出光靶(103)的靶面与第二出光靶(102)的靶面的间距达到设计的靶面间距y23，锁定第三出光靶(103)；④调节所述的第一出光靶(101)的靶托(107)以及靶平移座(113)，使第一平行光管(201)的光轴垂直于所述的第一出光靶(101)的靶面，使所述的第一出光靶(101)的靶面处于垂直于所述的靶架固定底板(118)的平面，调节所述的显微镜(301)使所述的显微镜 (301)目镜的十字刻线横线与第二出光靶(102)的靶面重合，调节所述的第一出光靶(101) 的靶托(107)以及靶平移座(113)，使所述的第一出光靶(101)的靶面与所述的显微镜 (301)目镜的十字刻线横线重合；⑤按照步骤②的方法调节所述的第一出光靶(101)和第二出光靶(102)的两邻近靶端之间距达到设计的靶端间距为Z12，锁定第一出光靶(101)；⑥调节所述的第四出光靶(104)的靶托(110)以及靶平移座(116)，使第二平行光管(202)的光轴垂直于所述的第四出光靶(104)的靶面，进而使所述的第四出光靶(104)的靶面处于垂直于所述的靶架固定底板(118)的平面，调节所述的显微镜(301)，使所述的显微镜(301)目镜的十字刻线横线与第三出光靶(103)的靶面重合，调节所述的第四出光靶 (104)的靶托(110)以及靶平移座(116)，使所述的第四出光靶(104)的靶面与所述的显微镜(301)目镜的十字刻线横线重合；⑦按照步骤②的方法调节所述的第三出光靶(103)和第四出光靶(104)的两邻近靶端之间距达到设计的靶端间距为Z34，锁定第四出光靶(104)；⑧利用第二平行光管(202)调节所述的辅助靶靶托(111)和辅助靶平移座(117)，使所述的辅助靶(105)的靶面与第二平行光管(202)的光轴垂直，使所述的辅助靶(105)的靶面与所述的第四出光靶(104)的靶面和第三出光靶(103)的靶面处于同一垂直于所述的靶架固定底板(118)的平面，利用第二平行光管(202)和显微镜(301)调节所述的辅助靶平移座(117)沿_y方向移动，使所述的辅助靶(105)的靶面相对于所述的第四出光靶(104) 的靶面间距y45为50 100 μ m，锁定所述的辅助靶(105)；⑨利用所述的第三平行光管(203)调节所述的多层膜反射镜(106)的反射镜架(112)， 使所述的多层膜反射镜(106)的多层膜背面与所述的第三平行光管(203)的光轴垂直，根据所述的第三平行光管(203)目镜上的十字刻线竖线与角度的对应关系，绕χ轴逆时针方向转动所述的多层膜反射镜架(112)到设计的角度θ，进而使所述的多层膜反射镜(106) 工作面与理论计算出的软X射线激光出光的方向垂直，完成出光靶装置的离线调节；二、在线调节①把完成离线调节的出光靶装置的燕尾形连杆(119)与靶室内的电控马达的燕尾槽相连，出光靶装置呈倒悬姿态；②在所述的靶室外，对应于出光靶装置的离线调节的第一平行光管(201)、第二平行光管(202)和第三平行光管(203)的位置设置第四平行光管(401)、第五平行光管(402)和第六平行光管(403)；③通过靶室内的电控马达，调节所述的出光靶装置的姿态，使所述的辅助靶(105)的靶面与第六平行光管(403)视场中的十字刻线竖线重合，完成辅助靶(105)的贴面操作；④调节靶室内的电控马达，使第一出光靶(101)的靶面与第四平行光管(401)的光轴垂直；⑤通过电控马达使所述的出光靶装置沿-y方向平移，使所述的第六平行光管(403)中的十字刻线竖线与所述的第四出光靶(104)靶面重合，即完成出光靶装置的在线调节。
全文摘要
一种反射镜双程放大软X射线激光出光靶装置及调节方法，特点是在第四出光靶与多层膜反射镜之间增加一个辅助靶，辅助靶倾斜粘接在相应的辅助靶托上，使所述辅助靶的上端高过多层膜反射镜支架上边缘所在的平面。靶室在线调节过程中，通过平行光管观察辅助靶位置可以间接知道各出光靶之间的排布情况，通过对辅助靶的操作来达到可以调节出光靶的目的。本发明有效地解决了靶场在线调节过程中多层膜反射镜遮挡其后面第六平行光管的视线问题，并且可以通过第六平行光管对出光靶装置的姿态进行有效地实时监测。实验表明，本发明出光靶装置还具有调节方便、稳定性好、调节精度高的特点。
文档编号H01S4/00GK102510003SQ20111043404
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者孙今人, 安红海, 方智恒, 熊俊, 王世绩, 王琛 申请人:上海激光等离子体研究所