X-ray adaptive zoom condenser utilizing an intermediate virtual focus

Abstract

We propose an extended X-ray adaptive zoom condenser that can form an intermediate virtual focus. The system comprises two deformable mirrors for focusing within a single dimension and can vary its numerical aperture (NA) without changing the positions of the light source, mirrors, or final focus. The desired system NA is achieved simply by controlling the mirror surfaces, which enables conversion between convex and concave forms, by varying the position of the intermediate virtual focus. A feasibility test at SPring-8 under a photon energy of 10 keV demonstrated that the beam size can be varied between 134 and 1010 nm.

Optimal deformation procedure for hybrid adaptive x-ray mirror based on mechanical and piezo-driven bending system

“…[17][18][19][20][21] Moreover, a hybrid deformable mirror comprising a precision mechanical bender and a bimorph deformable mirror was recently proposed, in which the demerits of the bimorph mirror, such as drifts over time and junction effects, 18 are effectively compensated by the mechanical bender, thereby enabling stable operation. [22][23][24] In the hybrid deformable mirror, the target shape can be generated comprehensively by mechanically applying moments at both ends and distributing the moments induced by piezoelectric actuators on the bimorph mirror. Practically, each of the two bending mechanisms can generate deformation profiles up to third-order polynomials, leading to various combinations of the mechanical bender and bimorph mirror contributions.…”

Адаптивная И Активная Рентгеновская Оптика

“…Деформируемые зеркала, использованные в работах [75,76], представляют собой гибридные системы, состоящие из пьезоэлектрического биморфного зеркала и механического изгибного устройства. В этой конфигурации пьезоэлектрические актюаторы на ДЗ вносят очень небольшую коррекцию в погрешность формы после механического изгиба.…”

“…Напротив, в гибридной системе этот эффект значительно снижен, поскольку изгибающий момент обеспечивается механическим изгибным устройством. Поскольку ограничения на изготовление пьезоэлектрических пластин Авторы работ [75,76,79] построили двухступенчатую адаптивную зеркальную систему KБ с использованием четырех пьезоэлектрически деформируемых ДЗ. Использование четырех ДЗ позволило добиться формирования коллимированных рентгеновских пучков с переменным сечением пучка с параллельностью ∼ 1 µrad или фокусировки РЛ с изменяемым размером фокуса без необходимости изменения положения зеркала или образца путем простой деформации четырех зеркал.…”

“…Схема хода РЛ в фокусирующей системе КБ: 1точечный источник РЛ, 2 -фокус, θ -угол скольжения. будут сняты, станет возможным изготовление очень длинных деформируемых зеркал (> 1 m в длину)[76].Хорошо известно, что астигматизм при зеркальном отражении полностью устраняется системой со скрещенными зеркалами, в которой каждое зеркало исправляет астигматизм другого. Поскольку простым способом коррекции сферической аберрации является использование асферических зеркал, наиболее перспективной зеркальной системой полного внешнего отражения (ПВО) для рентгеновской микрофокусировки следует считать систему скрещенных асферических зеркал (конфигурацию Киркпатрика−Баеза (КБ)[77].…”

Adaptive and active X-ray optics

“…The deformable mirrors used in the work [75,76], are hybrid systems consisting of a piezoelectric bimorph mirror and a mechanical bending device. In this configuration piezoelectric actuators on DM make a very small correction to the shape error after mechanical bending.…”