[发明专利]一种Schwarzschild物镜焦平面定位装置及定位方法

摘要

本发明涉及一种Schwarzschild物镜焦平面定位装置及定位方法，所述定位装置包括：LED照明组件，产生LED光并聚焦；样品移动组件，设置于LED照明组件和Schwarzschild物镜之间；铝薄膜样品，固定于样品移动组件上，用于承受激光等离子体光源聚焦辐照损伤和LED光背光照明；反射组件，与真空连接管连接，并插入真空连接管内；探测组件，与真空连接管连接，用于根据所述反射组件反射的光路进行铝薄膜样品成像，确定Schwarzschild物镜的焦平面，所述探测组件和反射组件位于真空连接管的两侧；计算机，分别连接样品移动组件和探测组件，控制样品移动组件的运动，并接收探测组件的成像信号。与现有技术相比，本发明具有定位精度高，实验效率快等优点。

主权项

1.一种Schwarzschild物镜焦平面定位方法，该定位方法基于一定位装置实现，所述定位装置安装于极紫外辐射损伤实验平台上，所述极紫外辐射损伤实验平台包括主筒腔体(18)、靶腔腔体(19)、设置于靶腔腔体(19)内的物理靶材(2)、通过法兰(3)连接所述主筒腔体(18)和靶腔腔体(19)的真空连接管(20)以及真空泵，所述Schwarzschild物镜(11)设置于主筒腔体(18)内，其特征在于，所述定位装置包括：LED照明组件，设置于主筒腔体(18)内，产生LED光并聚焦；样品移动组件，设置于LED照明组件和Schwarzschild物镜(11)之间；铝薄膜样品(14)，固定于样品移动组件上，用于承受激光等离子体光源聚焦辐照损伤和LED光背光照明；反射组件，与真空连接管(20)连接，并插入真空连接管(20)内，实现对Schwarzschild物镜(11)反向放大成像光路的90⁰ 偏折；探测组件，与真空连接管(20)连接，用于根据所述反射组件反射的光路进行铝薄膜样品(14)成像，确定Schwarzschild物镜(11)的焦平面，所述探测组件和反射组件位于真空连接管(20)的两侧；计算机(17)，分别连接样品移动组件和探测组件，控制样品移动组件的运动，并接收探测组件的成像信号；所述反射组件包括螺旋式直线导入器(6)和平面反射镜(7)，所述螺旋式直线导入器(6)通过法兰(3)和无氧铜垫圈(5)与真空连接管(20)连接，所述平面反射镜(7)连接于螺旋式直线导入器(6)末端，对Schwarzschild物镜(11)反向放大成像光路进行90⁰ 偏折；所述探测组件包括石英玻璃窗口(8)和CCD探测器(9)，所述石英玻璃窗口(8)通过无氧铜垫圈(5)与真空连接管(20)连接，所述CCD探测器(9)对准石英玻璃窗口(8)、设置于真空连接管(20)外，且在CCD探测器(9)工作时，CCD探测器(9)到平面反射镜(7)中心的光程和平面反射镜(7)中心到物理靶材(2)表面的光程相等；所述定位方法包括以下步骤：1)旋转螺旋式直线导入器(6)，移动平面反射镜(7)至真空连接管(20)的中心位置；2)设置CCD探测器(9)的位置，使得CCD探测器(9)到平面反射镜(7)中心的光程和平面反射镜(7)中心到物理靶材表面的光程相等；3)将做有针孔标记点的铝薄膜样品(14)放置于样品移动组件上，计算机(17)控制样品移动组件移动，使LED照明组件的光聚焦到铝薄膜样品(14)表面针孔标记点位置；4)计算机(17)控制样品移动组件沿着Schwarzschild物镜(11)的光轴方向移动，使CCD探测器(9)探测到经Schwarzschild物镜(11)放大以及平面反射镜(7)反射后的铝薄膜样品(14)表面针孔标记点清晰成像，将此时铝薄膜样品(14)所在的平面初步确定为Schwarzschild物镜焦平面；5)旋转螺旋式直线导入器(6)将平面反射镜(7)移出真空连接管(20)的中心位置，使主筒腔体(18)和靶腔腔体(19)处于真空状态，关闭LED照明组件；6)激光(1)辐照物理靶材(2)产生等离子体光，计算机(17)控制样品移动组件移动，利用Schwarzschild物镜(11)将等离子体光聚焦到铝薄膜样品(14)表面，使铝薄膜样品(14)仅在表面产生等离子体光辐照损伤，且沿Schwarzschild物镜(11)不同焦深位置对铝薄膜样品(14)的不同位置处进行激光等离子体光源辐照损伤实验；7)再次旋转螺旋式直线导入器(6)，移动平面反射镜(7)至真空连接管(20)的中心位置，打开LED照明组件，使LED照明组件的光聚焦到铝薄膜样品(14)表面激光等离子体光源辐照损伤位置，利用Schwarzschild物镜(11)对铝薄膜样品(14)表面损伤进行反向放大成像；8)CCD探测器(9)探测铝薄膜样品(14)表面损伤形貌像传送给计算机(17)，计算机(17)根据损伤光斑光强度大小随位置的变化趋势对步骤4)中初步确定Schwarzschild物镜焦平面进行调整，确定Schwarzschild物镜焦平面最终位置。