長(zhǎng)程面形儀測(cè)量數(shù)據(jù)的擬合方法

童新宇彭川黔，3何玉梅王 劼（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 張江園區(qū) 上海 20204）2（中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 00049）3（重慶理工大學(xué) 重慶 400050）

長(zhǎng)程面形儀測(cè)量數(shù)據(jù)的擬合方法

童新宇1，2彭川黔1，2，3何玉梅1王 劼1
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（中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 張江園區(qū) 上海 201204）2（中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）3（重慶理工大學(xué) 重慶 400050）

為了尋找一種適用于長(zhǎng)程面形儀（Long Trace Profiler， LTP）測(cè)量數(shù)據(jù)的曲線(xiàn)擬合算法，提高同步輻射用光學(xué)反射鏡表面幾何參數(shù)擬合的準(zhǔn)確性，并合理可靠地評(píng)價(jià)同步輻射用光學(xué)反射鏡表面質(zhì)量，本文對(duì)鏡面曲率半徑、測(cè)量環(huán)境噪聲和鏡面測(cè)量姿態(tài)這三個(gè)可能影響鏡面幾何參數(shù)擬合精度的因素進(jìn)行了數(shù)值模擬，采用基于代數(shù)距離的最小二乘法、基于幾何距離的最小二乘法和遺傳算法對(duì)模擬面形進(jìn)行了擬合對(duì)比。結(jié)果表明，基于幾何距離的最小二乘法對(duì)以上三個(gè)因素均不敏感，最適合長(zhǎng)程面形儀測(cè)量數(shù)據(jù)的擬合。該方法能夠給上海同步輻射光源反射鏡的面形檢測(cè)提供一定的參考價(jià)值。

長(zhǎng)程面形儀，曲線(xiàn)擬合算法，同步輻射，表面質(zhì)量

隨著同步輻射技術(shù)的應(yīng)用研究不斷深入，科研工作者對(duì)同步輻射光束線(xiàn)的性能要求越來(lái)越高，在某些領(lǐng)域光束線(xiàn)聚焦后的光斑尺寸需求由微米量級(jí)提高到納米量級(jí)［1-2］，這對(duì)同步輻射用光學(xué)反射鏡的表面質(zhì)量提出了很高的要求。鏡面面形誤差的均方根（Root Mean Square， RMS）是評(píng)價(jià)鏡面質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提出用于第三代同步輻射光源的光學(xué)反射鏡的面形誤差RMS值應(yīng)優(yōu)于50nm［3-4］，這使得精確地檢測(cè)反射鏡面形并合理地評(píng)價(jià)其表面質(zhì)量顯得尤為重要。……