Схема Кирпатрика-Баеза

Содержание

Слайд 2

80%Е в D=6.4мкм

Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.32⁰ х 0.2⁰:

80%Е в D=6.4мкм Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.32⁰ х

Схема Кирпатрика-Баеза.
Угол сбора лучей 0.32⁰ х 0.229⁰.Уменьшение по У = 1. Уменьшение по Х = 0.5. Угол падения центрального луча на зеркала β=0.8⁰

300 мм

200 мм

200 мм

500 мм

10 мкм
источник

10 мкм

5 мкм

Слайд 3

Поверхность прогибов М1

Поверхность прогибов М2

PV отн. верш. сф. с R=994.2 = 1.97

Поверхность прогибов М1 Поверхность прогибов М2 PV отн. верш. сф. с R=994.2
мкм (для М2)
*проверить профиль асферизации в Matlab

200 мм

PV = 117 мкм

200 мм

PV = 134 мкм

PV отн. верш. сф. с R=42868 = 0.194 мкм (для М1)
*проверить профиль асферизации в Matlab

Слайд 4

80%Е в D=6.4мкм

Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.48⁰ х 0.3⁰:

80%Е в D=6.4мкм Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.48⁰ х

Схема Кирпатрика-Баеза. Средние углы скольжения = 0.8⁰
Угол сбора лучей 0.48⁰ х 0.343⁰. Уменьшение по У = 1. Уменьшение по Х = 0.5.
Угол падения центрального луча на зеркала β=1.2⁰

300 мм

200 мм

200 мм

500 мм

10 мкм
источник

10 мкм

5 мкм

PV асферизации М1 = 0.28 мкм
PV асферизации М2 = 2.7 мкм
*проверить в Matlab

Слайд 5

Все системы К-Б с 200 мм зеркалами и уменьшением Gx=0.5, Gy=1 обеспечивают

Все системы К-Б с 200 мм зеркалами и уменьшением Gx=0.5, Gy=1 обеспечивают

диаметр изображения 10 мкм источника, равный 6.4 мкм (по уровню 80% энергии).
Вычислим общую эффективность с учётом сбора лучей и коэффициента отражения

* в таблице все строки для 200мм зеркал, кроме строки «0.8⁰ и 300мм зеркала»

В последнем столбце заниженные значения, потому что считал, что
сечение собираемого пучка эллиптическое, а оно прямоугольное (см. слайд 7)

Слайд 6

Гауссов источник с шириной 1⁰ на полувысоте

Гауссов источник с шириной 1⁰ на

Гауссов источник с шириной 1⁰ на полувысоте Гауссов источник с шириной 1⁰
полувысоте

К-Б с β=0.8⁰ собирает такую площадь гаусса:

Общая эффективность (β=0.8⁰) =
= 0.15∙0.0482 = 0.72 %

Слайд 7

80%Е в D=8.4мкм

Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.32⁰ х 0.2⁰:

80%Е в D=8.4мкм Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.32⁰ х

200 мм

300 мм

300 мм

500 мм

10 мкм
источник

10 мкм

5 мкм

PV асферизации М1 = 0.813 мкм
PV асферизации М2 = 15.6 мкм
*проверить в Matlab

Схема Кирпатрика-Баеза.
Угол сбора лучей 0.48⁰ х 0.3⁰.Уменьшение по У = 1. Уменьшение по Х = 0.37.
Угол падения центрального луча на зеркала β=0.8⁰

Слайд 8

Какой угловой сектор «вырезают» зеркала из падающего на них пучка с круглым

Какой угловой сектор «вырезают» зеркала из падающего на них пучка с круглым
сечением:
К-Б с 300 мм зеркалами и β = 0.8⁰

0.48⁰

Зеркало М1 вырезает из пучка
прямоугольник с высотой 0.48⁰:

Зеркало М1 дополнительно
обрезает ширину «прямоугольника» пришедшего от М1 до 0.3⁰:

0.3⁰

0.48⁰

Поэтому К-Б вырезает из падающего пучка, имеющего круглое сечение,
прямоугольное сечение со сторонами 0.3⁰ х 0.48⁰.
Площадь прямоугольника со сторонами 0.3⁰ х 0.48⁰ больше площади
эллипса со сторонами 0.3⁰ х 0.48⁰, поэтому эффективность для всех углов
выше рассчитанной в таблице
в Sпрямоугольника/ Sэллипса =(2а*2b)/(π*a*b)=1,274 раз

Слайд 9

Вывод: К-Б с 300мм зеркалами и с углом скольжения 0.8⁰ предпочтителен.
Сможем

Вывод: К-Б с 300мм зеркалами и с углом скольжения 0.8⁰ предпочтителен. Сможем
собрать 1.86% энергии источника

* в таблице все строки для 200мм зеркал, кроме строки «0.8⁰ и 300мм зеркала»

Слайд 10

Гауссов источник с шириной 1⁰ на полувысоте

Гауссов источник с шириной 1⁰ на

Гауссов источник с шириной 1⁰ на полувысоте Гауссов источник с шириной 1⁰
полувысоте

Одно зеркало с β=0.8⁰ собирает такую площадь гаусса:

Общая эффективность (β=0.8⁰) =
= 0.40∙0.33= 13.2 %

0.48⁰

1⁰

Слайд 11

Расчёт по новой, с учётом двух неучтенных ранее факторов:
Фотоны с Е<10 кэВ,

Расчёт по новой, с учётом двух неучтенных ранее факторов: Фотоны с Е
которые рассеиваются в телесный угол с |α|>0.5⁰, нам неинтересны, поэтому при расчёте геометрической эффективности сбора лучей G хвосты гаусса с |α|>0.5⁰ брать не будем
Форму гауссовой зависимости интенсивности источника от угла возьмем из статьи:

Слайд 12

1. Фокусировка света в пятно системой Кирпатрика-Баеза

1. Фокусировка света в пятно системой Кирпатрика-Баеза

Слайд 13

80%Е в D=8.4мкм

Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.32⁰ х 0.2⁰:

80%Е в D=8.4мкм Изображение 10 мкм источника системой КБ, собирающей 0.32⁰ х

200 мм

300 мм

300 мм

500 мм

10 мкм
источник

10 мкм

5 мкм

PV асферизации М1 = 0.813 мкм
PV асферизации М2 = 15.6 мкм
*проверить в Matlab

Схема Кирпатрика-Баеза.
Угол сбора лучей 0.48⁰ х 0.3⁰.Уменьшение по У = 1. Уменьшение по Х = 0.37.
Угол падения центрального луча на зеркала β=0.8⁰

Слайд 14

с учётом, что
3⁰ = 52 мрад

Iworking_source

Icollected(β=1,4⁰)

0,84⁰

0,525⁰

1⁰

К-Б с β=1.4⁰ собирает такую площадь

с учётом, что 3⁰ = 52 мрад Iworking_source Icollected(β=1,4⁰) 0,84⁰ 0,525⁰ 1⁰
гаусса:

Слайд 15

* Все расчёты в этой таблице для 300 мм зеркал

* Все расчёты в этой таблице для 300 мм зеркал

Слайд 16

Для системы Кирпатрика-Баеза:

Для системы Кирпатрика-Баеза:

Слайд 17

2. Фокусировка света в полосу эллиптическим зеркалом

2. Фокусировка света в полосу эллиптическим зеркалом

Слайд 18

650 мм

650 мм

10 мкм
источник

300мм эллиптическое зеркало, фокусирующее свет 10 мкм источника

650 мм 650 мм 10 мкм источник 300мм эллиптическое зеркало, фокусирующее свет
в полосу.
Угол сбора лучей 0.48⁰ х 1⁰
Уменьшение по У = 1. Угол падения центрального луча на зеркало β=0.8⁰

PV асферизации = 0.856 мкм

300 мм

10 мм

100%Е в ширине полосы 15мкм
80%Е в ширине полосы 6.5мкм

15мкм

Полоса фокусировки от 10 мкм источника

Слайд 19

с учётом, что
3⁰ = 52 мрад

Iworking_source

I1collected(β=1,4⁰)

0,84⁰

1⁰

1⁰

Эллиптическое зеркало с β=1.4⁰
собирает такую

с учётом, что 3⁰ = 52 мрад Iworking_source I1collected(β=1,4⁰) 0,84⁰ 1⁰ 1⁰
площадь гаусса:
Имя файла: Схема-Кирпатрика-Баеза.pptx
Количество просмотров: 42
Количество скачиваний: 0