上海光源插入件光束线白光狭缝设计

    (1) 高热负载的处理；

    (2) 高精度及高稳定性；

    (3) 阻挡 X 射线漫散射；

    (4) 控制刀口边缘对硬 X 射线的吸收及变形。

    为了解决插入件光束线白光狭缝上述要求，我们采用新型 L 形白光狭缝设计方案，双刀片采用掠入射设计；利用高稳定性高精度二维移动滑台，实现白光狭缝开口尺寸的要求。

    对于 Undulator 和 Wiggler 光束线，我们采用一种方案、两套图纸的设计思路。两套图纸中，除吸收体组件根据实际需要设计外，其他部件的设计均相同，实现部件标准化、模块化。本文以 Undulator光束线为例，介绍插入件光束线白光狭缝设计。

    表 1 为 Undulator 光束线白光狭缝设计参数。

    1 结构设计

    1.1 总体设计

    此白光狭缝主要部件有(图 1)：支架系统、二维精密移动滑台、上下游吸收体组件、波纹管组件、离子泵、真空规以及冷却水路。

    上下游吸收体内部形成 L 形刀口，如图 2 所示，上下游吸收体分别由两套二维精密移动平台驱动实现水平和垂直方向移动，达到通光口径大小调节，其中，上下游吸收体组件采用双刀片结构设计，该结构在下文中详细解释。

    此白光狭缝自带一台放置在小支架上的 400L离子泵，用以维持超高真空。与离子泵连接的真空腔体上设置有两个 CF35 的法兰口，用于安装真空角阀和真空测量规。

    1.2 双刀片结构设计

    图3为双刀片设计方案示意图。整 块GlidcopAL-15 体通过慢走丝线切割在内部加工出异形孔，作为第一刀片。同时，在 GlidcopAL-15体内钻孔，用管道串联成冷却水路。

    在第一刀片尾部安装 L 形第二刀片，用螺钉固定，两刀片之间垫上银片以提高热传导效率。第一刀片与两端法兰采用电子束焊接工艺连接。

    刀片组件通过调节螺钉固定在下支板上(图 4)，使刀片与二维精密滑台实现热隔离，从而保证底部的二维精密滑台不受刀片组件热变形影响，提高精密滑台运行过程中的稳定性和可靠性。

    在第一刀片体上安装热电偶，以在线监测其温度变化状况。刀片外部可缠电加热带，以进行吸收体组件真空烘烤。

    就减少下游杂散光而言，光束最好正入射于刀片上(图 5a)。但刀片无法承受插入件光源正入射产生的高热负载，故将刀片沿 Y 轴旋转，使其以掠入射角 θ 接收同步光(图 5b)。为保持相同的背角 α，刀口边缘在背部切角β，三者关系为：tan α = tan θ × tanβ。为使第一刀片能够承受高热负载，我们选择 GlidcopAL-15 作为第一刀片体材料，采用掠入射方式接收高功率同步辐射。