同步辐射光束线设计的统计光学方法

在本文中，我们分析了波荡器辐射通过光学系统的成像问题，考虑了电子束发射度的影响。一方面，同步辐射的成像受统计光学定律支配。另一方面，广泛使用的高斯-谢尔模型不能用于描述第三代同步辐射源X射线束的相干性。因此，需要对相干性进行更严格的分析。我们提出了一种技术来显式计算波荡器源的交叉谱密度，然后我们将其通过光学成像系统传播。首先，我们关注具有非限制孔径的理想透镜的情况。我们的理论一致地使用了无量纲分析，也允许处理和理解参数空间的许多渐近线及其适用区域。特别强调了水平发射度远大于辐射波长的渐近情况，这与第三代同步辐射源相关。波荡器辐射特性的第一性原理计算（即十维积分）被简化为一维卷积，即解析函数与波荡器辐射源特有的通用函数的卷积。我们还考虑了在存在像差和限制孔径的情况下非理想透镜的成像问题，这将卷积的维数从一维增加到三维。我们特别强调了观察平面上的强度可以表示为脉冲响应函数与理想透镜强度的卷积的情况。