X射线光学系统：从计量学到点扩展函数
光学
2015-09-17 v1 天体物理仪器与方法
摘要
X射线反射镜制造中经常遇到的问题之一是设定适当的制造公差，以保证特定科学目标所需的角分辨率（通常以点扩展函数（PSF）表示）。为此，我们需要覆盖极宽空间频率范围的精密计量仪器，以及一种从计量数据集计算PSF的可行方法。然而，这些光谱范围之间的精确分离难以界定，且如何将不同光谱范围内用不同方法计算得到的PSF可行地组合为给定X射线能量下的PSF期望值也不明确。因此，我们提出了一种完全基于惠更斯-菲涅尔原理的方法，用于计算真实Wolter-I光学系统的衍射场，该方法包含了在很宽的空间频率范围内测量到的缺陷。由于涉及的掠入射角度极小，计算可以简化为仅计算纵向轮廓，从而完全忽略圆度误差的影响。其他作者过去也曾提出过类似的方法，但仅在远场近似下适用，因此无法应用于Wolter-I光学系统这种在短距离内连续发生两次反射的情况。我们提出的方法具有通用性，可应用于多次反射系统，适用于任意X射线能量，且与光学系统中反射镜的标称形状无关。该方法已在WISE代码中实现，成功用于解释天文用多层镀膜光学系统以及FERMI自由电子激光器所用K-B光学系统的实测PSF。
引用
@article{arxiv.1509.04777,
title = {X-ray optical systems: from metrology to Point Spread Function},
author = {D. Spiga and L. Raimondi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04777},
year = {2015}
}