新型长程非球面轮廓测量仪：高精度同步辐射光学元件检测

"衍射型长程大型非球面轮廓测量仪是一种专为高精度测量大型非球面光学元件，尤其是同步辐射中的掠入射光学元件的轮廓而设计的新型仪器。该仪器采用衍射准直技术，具有f-θ系统特点，能够实现大范围、高分辨率的面形测量。样机的纵向扫描范围达到370 mm，分辨率优于0.25 μrad，单点稳定性小于0.7 μrad/200 s，全程测量精度1.14 μrad，重复精度0.09 μrad。" 非球面光学元件在同步辐射、高能激光等领域有着重要的应用，它们的形状和质量直接影响到束线性能。传统的轮廓测量方法如干涉测量和顺序扫描法各有优缺点，其中干涉测量对于非球面表面的匹配要求较高，而顺序扫描法则更适合处理复杂的测量需求。 衍射型长程大型非球面轮廓测量仪克服了传统方法的局限性，它基于衍射准直技术，构建了f-θ系统，确保了测量的高精度和稳定性。f-θ系统的核心在于通过衍射效应实现光线的准直，从而在长距离内保持光束的一致性，这对于测量长条形的非球面光学元件尤其关键。 样机的成功研制标志着在大型非球面轮廓测量领域取得了重要突破。其性能参数表明，这种新型面形仪能够在长达370 mm的范围内进行精确的轮廓测量，分辨率优于0.25 μrad，这意味着它可以检测到极其微小的表面形貌变化。此外，单点稳定性小于0.7 μrad/200 s，意味着在长时间内的测量结果稳定可靠。全程测量精度达1.14 μrad，重复精度0.09 μrad，这些指标均满足了第三代及后续同步辐射光源中非球面光学元件的严格要求。 在实际应用中，这种新型长程面形仪能够有效地应对各种非球面光学元件的轮廓测量挑战，特别是在高热负荷和复杂结构条件下。这将极大地推动同步辐射和高能激光系统中光学元件的设计、制造和性能优化。 衍射型长程大型非球面轮廓测量仪的开发是光学测量技术的一大进步，它不仅提升了测量精度，还扩大了测量范围，对于非球面光学元件的制造和评估具有重要的科学和工业价值。未来，随着同步辐射光源和高能激光技术的不断发展，此类测量仪器的需求将进一步增加，对测量技术的持续创新也将提出更高的期待。