今年五月，由來德國Desy，美國APS和德國馬克斯普朗克研究所的研究團隊在Journal of Synchrotron Radiation發(fā)表了一篇名為：“IRIXS Spectrograph: an ultra high-resolution spectrometer for tender RIXS”。

在文中，作者介紹了Ru L3-edge IRIXS 光譜儀及其操作方法，通過光線追蹤進行了說明，并提供了其測試性能的實驗數(shù)據(jù)。研究團隊選用了橫向漸變鍍膜的拋物面Montel反射鏡，并結(jié)合準直和色散多晶光學器件。這種設(shè)置使進入光譜儀的光子具有 11 μrad meV-1  的大能量色散率，然后使用第二個 Montel 反射鏡將其轉(zhuǎn)換為實際空間坐標到位置敏感檢測器 (PSD) 上。

IRIXS 光譜儀在單次拍攝中捕獲 120 meV 光譜窗口，具有出色的吞吐量。結(jié)合新型窄帶寬 (30 meV FWHM) 無色散嵌套四反射高分辨率單色器，光譜儀的整體能量分辨率優(yōu)于 35 meV FWHM 。

德國DESY，PETRA II同步輻射P01線站IRIXS Spectrograph儀器的布局圖及實物圖

作者選用的部分X射線核心組件解析：

1. X射線Montel鏡片

Montel 反射鏡由兩個獨立的拋物面多層反射鏡組成，沿其邊緣以 L 形配置正交連接，如上圖所示。對多層膜的周期，一個明確的橫向梯度保證了入射光線沿反射鏡的長度隨入射角的變化而得到等效的布拉格反射。因此，Montel 反射鏡在垂直和水平方向上收集和準直來自點源的相對大立體角的散射 X 射線（或者，如果在反向幾何中使用，則交替聚焦良好準直的光束）。MC和MF 反射鏡(位于探測器前端)分別由德國A公司和 Incoatec GmbH 制造，并在2840eV的Ru L3邊緣附近工作。它們一般接受超過 30 mrad*30 mrad 的散射輻射并將光束準直到大約 100 mrad*100 mrad。完整的制造商規(guī)格列于下表中。

2840eV Montel鏡片參數(shù)表：

2. 位置靈敏探測器（PSD）

由于光譜的設(shè)計要求位置靈敏探測器需要放置在能量光譜的焦平面，這個面位于出射聚焦束的2°位置。 德國greateys公司為IRIXS定制為一款ALEX探測器以滿足實驗的嚴苛要求。ALEX搭載的是一款全幀、硅CCD芯片，像素數(shù)為：2048*2064，像素尺寸為：15μm*15μm，同時sensor與法蘭面是90°垂直的。同時非常關(guān)鍵的一點是這款芯片在光束入射方向沒有陶瓷邊框，使得光子可以直接打在CCD上，整個CCD都是有效探測區(qū)域。

如下是ALEX相機的主要特點：

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