双压电片反射镜面形精度补偿的仿真分析

针对硬X射线自由电子激光(HXFEL)对偏移镜组提出的初步要求(压弯前、夹持后子午面形误差小于0.5 μrad),传统机械压弯难以满足且实时修正,因此采用压电片侧放式双压电片反射镜(PBM)结构.反射镜水平放置,通过奇异值分解(SVD)法计算修正自重所引起的低频面形误差所需的电压值,并辅以有限元分析法验证方案的可行性;针对不同的压弯面形进行求解分析,然后加入热分析法解决由局部辐射引起的面形突变.仿真结果表明,在自重的情况下,反射镜的初始斜率误差为242.43 nrad(均方根,RMS),在压电压弯修正后其斜率误差可以大幅降低至7.743 nrad(RMS);对目标面形进行调节,实际压弯面形与目标面形间的斜率误差仅为0.0024 nrad(RMS).