同步辐射扫描透射X射线显微成像系统振动的闭环控制方法研究

• Published in: 核技术 Vol. 47; no. 9; pp. 1 - 11
• Main Authors: 姚镇, 焦禹晨, 赵波, 孙天啸, 张宇飞, 郭智, 王勇, 许子健, 李海涛, 刘海岗, 张祥志, 邰仁忠
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 上海科技大学 上海 201210 01.09.2024; 上海科技大学 上海 201210%中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800%中国科学院上海高等研究院 上海光源 上海 201204%德克萨斯大学奥斯汀分校 德克萨斯 78712美国%中国科学院上海高等研究院 上海光源 上海 201204; 中国科学院上海高等研究院 上海光源 上海 201204; 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800; 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800%中国科学院上海高等研究院 上海光源 上海 201204
• Subjects: STXM; Laser interferometer; Piezoelectric motor; 闭环控制; FPGA; 振动抑制; Vibration suppression; 激光干涉仪; 压电电机; Closed-loop control
• ISSN: 0253-3219
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.090101

TL99; 上海同步辐射光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)扫描透射X射线显微成像(Scanning Transmission X-ray Microscopy,STXM)实验站是国内首个自主研制的STXM实验系统,目前该系统波带片聚焦直接成像分辨率达到15 nm,扫描相干衍射成像方法成像的分辨率达到7.32 nm.系统振动是影响其成像质量的主要因素.本文针对波带片和样品之间系统振动进行详情分析,并提出相应的抑制策略,旨在提升STXM系统的成像质量.采用激光干涉仪和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)技术,从软件层面开发了一种针对STXM中波带片和样品位置稳定性的闭环控制系统.该控制系统在最佳条件下可将STXM系统振动的均方根值(Root Mean Square,RMS)有效控制到4.833 nm,减少至原振动水平的约1/3,为STXM系统的成像质量进一步提升奠定了技术基础.