DE102011009584B4 - Mirror for synchrotron radiation - Google Patents

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Abstract

Spiegel (1) für Synchrotronstrahlung mit einem Spiegelelement (2) und einer das Spiegelelement (2) tragenden Aufhängungsvorrichtung (3), wobei das Spiegelelement (2) einen länglichen Körper mit einer sich entlang der Richtung der Längsachse des Spiegelelements (2) und über zumindest einen Teil von dessen Länge erstreckenden Spiegelfläche (2a) hat und wobei die Aufhängungsvorrichtung (3) – eine Basiskomponente (11) und – zwei Halteeinrichtungen (12) aufweist, die voneinander beabstandet an der Basiskomponente angebracht sind, das Spiegelelement (2) tragen und entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) in Bezug auf dieses symmetrisch und voneinander beabstandet angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halteeinrichtung (12) – zwei laterale Elemente (13a, 13b), die auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Spiegelelements (2) angeordnet und in der Weise an der Basiskomponente (11) montiert sind, dass sie in Bezug auf die Basiskomponente (11) und in Bezug aufeinander in beide Drehrichtungen um eine gemeinsame Schwenkachse (23) geschwenkt werden...A mirror (1) for synchrotron radiation comprising a mirror element (2) and a suspension device (3) carrying the mirror element (2), the mirror element (2) having an elongate body with one extending along the direction of the longitudinal axis of the mirror element (2) and over at least having a portion of its length extending mirror surface (2a) and wherein the suspension device (3) - a base component (11) and - two holding means (12) spaced from each other on the base component, the mirror element (2) and carry along the longitudinal axis of the mirror element (2) being arranged symmetrically and spaced from each other, characterized in that each retaining device (12) comprises two lateral elements (13a, 13b) disposed on opposite sides of the longitudinal axis of the mirror element (2) are mounted on the base component (11) in such a way that they are movable with respect to the base component (11) and in Be zug on each other in both directions of rotation about a common pivot axis (23) are pivoted ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spiegel für Synchrotronstrahlung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a mirror for synchrotron radiation according to the preamble of claim 1.

Spiegel werden im Zusammenhang mit Synchrotronstrahlung zur Strahlführung und Strahlfokussierung eingesetzt. Spiegelformen sind z. B., aber nicht ausschließlich, Planspiegel und Plan-Zylinderspiegel. Planspiegel haben ein längliches Spiegelelement mit einer ebenen Oberfläche, die als Spiegelfläche verwendet wird. Plan-Zylinderspiegel weisen in einer länglichen, meist ebenfalls ebenen Oberfläche eines länglichen Spiegelelements eine oder mehrere in Längsrichtung verlaufende rinnenförmige Vertiefungen auf, die jeweils die Form eines Abschnitts einer Zylindermantelfläche haben. Die entsprechende Spiegelfläche bzw. die entsprechenden Spiegelflächen dienen im Einsatz dazu, einen bzw. mehrere Synchrotronstrahlen zur Erreichung des gewünschten Zweckes in geeigneter Weise zu reflektieren. Um einen Strahl zusätzlich zu fokussieren, können die Plan- oder Planzylinderspiegelelemente in Längsrichtung, d. h. um eine Querachse, in der Weise gekrümmt werden, dass die Spiegelfläche bzw. Spiegelflächen in ihrer Längserstreckungsrichtung einen konkaven oder konvexen Verlauf haben. Dazu werden spezielle Biegevorrichtungen eingesetzt, die die Spiegelelemente üblicherweise mit Längskrümmungsradien von 2 bis 20 km beaufschlagen. Die Länge der Spiegelelemente beträgt typischerweise 0,6 bis 1,5 m, vorzugsweise 1 m. Spiegelelemente solcher Längen sind erforderlich, da sich der Strahl aufgrund der für Röntgenstrahlung erforderlichen sehr geringen Einfallwinkel (”Glanzwinkel”) von weniger als 0,5 Grad auf der Spiegelfläche anwendungsgemäß über eine Länge von 700 bis 800 mm verteilt.Mirrors are used in conjunction with synchrotron radiation for beam guidance and beam focusing. Mirror shapes are z. B., but not exclusively, plane mirror and plan cylinder mirror. Flat mirrors have an elongate mirror element with a flat surface that is used as a mirror surface. Plan cylinder mirrors have in an elongated, usually also flat surface of an elongate mirror element on one or more longitudinally extending groove-shaped depressions, each having the shape of a portion of a cylinder jacket surface. The corresponding mirror surface or the corresponding mirror surfaces serve in use to reflect one or more synchrotron beams to achieve the desired purpose in a suitable manner. In order to additionally focus a beam, the plane or plane mirror elements in the longitudinal direction, d. H. around a transverse axis, are curved in such a way that the mirror surface or mirror surfaces in their longitudinal direction have a concave or convex course. For this purpose, special bending devices are used, which usually act on the mirror elements with longitudinal radii of curvature of 2 to 20 km. The length of the mirror elements is typically 0.6 to 1.5 m, preferably 1 m. Mirror elements of such lengths are necessary because the beam is distributed over a length of 700 to 800 mm on the mirror surface, due to the very low angle of incidence required for X-radiation ("glancing angle") of less than 0.5 degrees.

Aus dem Stand der Technik sind vertikal ablenkende Spiegel für Synchrotronstrahlung bekannt, deren längliche Spiegelelemente mittels jeweils einer Linienauflage an den beiden Besselschen Punkten oder mehreren Lagerpunkten entlang einer entsprechenden Linie gelagert sind, wobei die Linien senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements verlaufen. Der Begriff der vertikalen Ablenkung bezieht sich dabei wie im weiteren Verlauf der Anmeldung auf die übliche Lagerung und Anordnung von Spiegelelementen, bei denen die Spiegelfläche bzw. Spiegelflächen in Bezug auf die Normale zur Erdoberfläche auf der Oberseite oder Unterseite des Spiegelelements angeordnet ist bzw. sind und die Ablenkung eines Synchrotronstrahls in einer zur Erdoberfläche senkrechten Ebene erfolgt, in der – bei der vorgesehenen und zweckmäßigen Einstrahlung unter Ausnutzung der Länge des Spiegelelements – auch die Längsachse des Spiegelelements verläuft. Bei in oben angegebener Weise gekrümmten länglichen Spiegelelementen und Spiegelflächen verläuft auch die Biegelinie des jeweiligen Spiegelelements in dieser Ebene. Eine derartige Lagerung an den Besselschen Punkten bewirkt die geringste schwerkraftbedingte Deformation des Spiegelelements, sofern man von genau zwei Auflagerlinien oder -punkten in Längsrichtung des Spiegelelements ausgeht. Die Deformation an den Enden des Spiegelelements entspricht dabei der Deformation in der Mitte des Spiegelelements.Vertically deflecting mirrors for synchrotron radiation are known from the prior art, whose elongate mirror elements are mounted by means of a respective line support at the two Bessel points or several bearing points along a corresponding line, the lines being perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element. As used in the further course of the application, the term vertical deflection refers to the usual mounting and arrangement of mirror elements, in which the mirror surface or mirror surfaces with respect to the normal to the earth's surface are or are arranged on the upper side or lower side of the mirror element the deflection of a synchrotron beam takes place in a plane perpendicular to the earth's surface in which - in the intended and expedient irradiation taking advantage of the length of the mirror element - also extends the longitudinal axis of the mirror element. When curved in the manner indicated above elongated mirror elements and mirror surfaces and the bending line of the respective mirror element extends in this plane. Such a bearing at the Bessel points causes the least gravitational deformation of the mirror element, provided that starting from exactly two support lines or points in the longitudinal direction of the mirror element. The deformation at the ends of the mirror element corresponds to the deformation in the middle of the mirror element.

Wie bei jeder praktischen Lagerung eines länglichen Spiegelelements verbleibt bei einer solchen Lagerung ein gewisses Maß an schwerkraftbedingter Deformation, die zu einer Abweichung von der gewünschten, idealen Biegelinie führt. Lange Zeit war jedoch diese schwerkraftbedingte Deformation geringer als die Ungenauigkeiten der Fertigung der Spiegelelemente, so dass die Fertigungsgenauigkeit der Spiegelelemente und ihrer Spiegelflächen die begrenzende Größe für die Endpräzision der Optik von Spiegeln für Synchrotronstrahlung war. Mittlerweile sind jedoch Spiegelelemente mit einer so hohen Fertigungsgenauigkeit verfügbar, dass die schwerkraftbedingte Durchbiegung des Spiegelelements zur begrenzenden Größe für die Endpräzision geworden ist. Die Durchbiegung eines typischen einen Meter langen Synchrotronstrahlungsspiegelelements, das aus Quarz oder Siliziumkristall hergestellt und wie beschrieben in seinen Besselschen Punkten gelagert ist, kann beispielsweise eine schwerkraftbedingte Deformation mit einer maximalen Abweichung von ±0,06 μm von der gewünschten Biegelinie erfahren. Die unerwünschte schwerkraftbedingte Durchbiegung des Spiegelelements wird üblicherweise durch den sogenannten Tangentenfehler charakterisiert, d. h. die Winkelabweichung der Spiegelfläche bzw. Spiegelflächen von der gewünschten, idealen Form. Aus der Durchbiegung resultierende Präzisionseinbußen führen in nachteiliger Weise zu einer Vergrößerung der vertikalen Strahldivergenz und einer Verschlechterung der Quellabbildung.As with any practical storage of an elongate mirror element, such storage will leave a certain amount of gravitational deformation resulting in a deviation from the desired ideal bending line. For a long time, however, this gravitational deformation was less than the inaccuracies of manufacturing the mirror elements, so that the manufacturing accuracy of the mirror elements and their mirror surfaces was the limiting factor for the final precision of the optics of synchrotron radiation mirrors. Meanwhile, however, mirror elements with such high manufacturing accuracy are available that the gravity-induced deflection of the mirror element has become the limiting size for final precision. For example, the deflection of a typical one meter long synchrotron radiation mirror element made of quartz or silicon crystal and stored as described in its Bessel points may experience a gravitational deformation with a maximum deviation of ± 0.06 μm from the desired bendline. The unwanted gravity-induced deflection of the mirror element is usually characterized by the so-called tangent error, d. H. the angular deviation of the mirror surface or mirror surfaces of the desired, ideal shape. Precision penalties resulting from the deflection disadvantageously increase the vertical beam divergence and deteriorate the source image.

Aus dem Stand der Technik sind ferner Strahlungsspiegel bekannt, die mittels Aktoren gelagert sind. Siehe dazu z. B. US 2010/0012863 A1 . Durch gezielte Betätigung dieser Aktoren kann das Spiegelelement in unterschiedliche Formen gebracht und gegenüber einem einfallenden Strahl ausgerichtet werden. Die auf diese Weise gezielt erzeugte Biegelinie kann die schwerkraftbedingte Biegelinie überlagern, sie kann die schwerkraftbedingte Biegelinie jedoch nicht auslöschen. Auf diese Weise wird lediglich eine neue Biegelinie erzeugt, die eine neue Ungenauigkeitsquelle im Hinblick auf die Strahlführung der Synchrotronstrahlung darstellt. Die schwerkraftbedingte Deformation des Spiegelelements stellt auch bei dieser Spiegellagerungsvariante einen nicht abwendbaren Einflussfaktor dar. Zudem ist der Aufbau durch die Verwendung von Aktoren und die für sie erforderliche Steuerung relativ komplex, fehleranfällig und kostenintensiv.Radiation mirrors which are supported by means of actuators are also known from the prior art. See z. B. US 2010/0012863 A1 , By targeted actuation of these actuators, the mirror element can be brought into different forms and aligned with respect to an incident beam. The bending line selectively generated in this way can superimpose the gravity-induced bending line, but it can not extinguish the gravity-induced bending line. In this way, only a new bending line is generated, which represents a new source of inaccuracy with regard to the beam guidance of the synchrotron radiation. The gravitational deformation of the mirror element is also an unavoidable influencing factor in this mirror mounting variant. In addition, the structure is relatively complex, error-prone and expensive due to the use of actuators and the control required for them.

Aus der JP 2001059895 A ist ein Spiegel für Synchrotronstrahlung mit einem Spiegelelement und einer das Spiegelelement tragenden Aufhängungsvorrichtung bekannt. Das Spiegelelement weist einen länglichen Körper und eine sich in Längsrichtung des Spiegelelements erstreckende Spiegelfläche. Die Aufhängungsvorrichtung umfasst eine Basiskomponente und zwei Halteeinrichtungen, die voneinander beabstandet und symmetrisch an dem Spiegelelement und an der Basiskomponente angebracht sind und die jeweils zwei gegenüberliegende laterale Elemente und ein die lateralen Elemente verbindendes Traversenelement aufweisen. From the JP 2001059895 A is a mirror for synchrotron radiation with a mirror element and a mirror element bearing the suspension device known. The mirror element has an elongated body and a mirror surface extending in the longitudinal direction of the mirror element. The suspension device comprises a base component and two holding devices which are spaced apart and symmetrically mounted on the mirror element and on the base component and each having two opposite lateral elements and a cross member connecting the lateral elements.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach aufgebauten Spiegel für Synchrotronstrahlung bereitzustellen, bei dem die schwerkraftbedingte Deformation des Spiegelelements gegenüber einer Lagerung an den Besselschen Punkten reduziert ist und möglichst keine zusätzlichen Ungenauigkeitsquellen eingeführt werden.It is an object of the present invention to provide a simply constructed mirror for synchrotron radiation in which the gravitational deformation of the mirror element is reduced compared to storage at the Bessel points and as far as possible no additional sources of inaccuracy are introduced.

Diese Aufgabe wird durch einen Spiegel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Spiegels sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a mirror having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the mirror are the subject of the dependent claims.

Es ist vorgesehen, dass ein Spiegel für Synchrotronstrahlung, der insbesondere zur vertikalen Ablenkung unter Glanzwinkeln von weniger als 0,5° vorgesehen und angepasst ist, ein bevorzugt einstückig und bevorzugt aus Quarz oder Siliziumkristall ausgebildetes Spiegelelement und eine das Spiegelelement tragende Aufhängungsvorrichtung umfasst. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Spiegelelement ausschließlich durch die Aufhängungsvorrichtung abgestützt wird. Unter einer Aufhängungsvorrichtung werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung u. a. sowohl Anordnungen verstanden, unter denen das Spiegelelement hängt, als auch Anordnungen, die – zumindest größtenteils – unter dem Spiegelelement angeordnet sind und auf denen das Spiegelelement aufliegt.It is envisaged that a mirror for synchrotron radiation, which is provided and adapted in particular for vertical deflection at glancing angles of less than 0.5 °, comprises a mirror element preferably formed in one piece and preferably of quartz or silicon crystal and a suspension device carrying the mirror element. It is advantageous if the mirror element is supported exclusively by the suspension device. Under a suspension device in the context of the present application u. a. understood both arrangements, under which hangs the mirror element, as well as arrangements which - at least for the most part - are arranged below the mirror element and on which the mirror element rests.

Das Spiegelelement hat einen länglichen und bevorzugt quaderförmigen oder im Wesentlichen quaderförmigen Körper mit einer oder mehreren jeweils in Längsrichtung und bevorzugt parallel zur Längsachse des Spiegelelements verlaufenden Spiegelflächen, die sich über zumindest einen Teil von dessen Länge erstrecken. Diese Spiegelflächen werden durch einen Teil der Oberfläche des Spiegelelements gebildet und können insbesondere so ausgestaltet sein, wie es oben für die Plan- oder Planzylinderspiegelelemente beschrieben worden ist. Es ist bevorzugt, dass das Spiegelelement entlang seiner Länge konstante oder im Wesentlichen konstante Querschnittsabmessungen und -formen hat. Die Aufhängungsvorrichtung weist eine beispielsweise plattenförmige und bevorzugt längliche Basiskomponente sowie zwei bevorzugt identisch ausgestaltete Halteeinrichtungen auf, die – bei länglich ausgebildeter Basiskomponente in Längsrichtung der Basiskomponente – voneinander beabstandet an der Basiskomponente angebracht sind. Die Halteeinrichtungen tragen das Spiegelelement und sind entlang der Länge des Spiegelelements in Bezug auf dieses symmetrisch und voneinander beabstandet angeordnet. Mit anderen Worten sind die Halteeinrichtungen entlang der Länge des Spiegelelements jeweils gleich weit von den Enden bzw. der Mitte des Spiegelelements entfernt. Es ist bevorzugt, dass das Spiegelelement aus schließlich durch die beiden Halteeinrichtungen abgestützt wird, d. h. dass die beiden Halteeinrichtungen an dem Spiegelelement angreifen und das Spiegelelement ansonsten von der Aufhängungsvorrichtung beabstandet ist.The mirror element has an elongate and preferably cuboidal or substantially cuboidal body with one or more mirror surfaces extending in each case in the longitudinal direction and preferably parallel to the longitudinal axis of the mirror element, which extend over at least part of its length. These mirror surfaces are formed by a part of the surface of the mirror element and can in particular be configured as has been described above for the plan or plane mirror elements. It is preferred that the mirror element has constant or substantially constant cross-sectional dimensions and shapes along its length. The suspension device has an example plate-shaped and preferably elongate base component and two preferably identically designed holding devices which - are mounted at an elongated base component in the longitudinal direction of the base component - spaced from each other on the base component. The holding means carry the mirror element and are arranged along the length of the mirror element with respect to this symmetrical and spaced apart. In other words, the holding devices are each equidistant from the ends or the center of the mirror element along the length of the mirror element. It is preferred that the mirror element is finally supported by the two holding devices, i. H. that the two holding devices engage the mirror element and the mirror element is otherwise spaced from the suspension device.

Jede der Halteeinrichtungen weist zwei laterale Elemente auf, die bevorzugt länglich sind und zum Beispiel in Form von Bügeln ausgebildet sein können und die voneinander beabstandet und bevorzugt symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Spiegelelements angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung erstrecken sich die beiden lateralen Elemente in Ebenen parallel zur Längsachse des Spiegelelements. Sie können insbesondere so angeordnet sein, dass sie auf gegenüberliegenden Seiten des Spiegelelements angeordnet sind und das Spiegelelement zwischen sich aufnehmen bzw. zumindest teilweise umfassen oder dass das Spiegelelement und dessen Spiegelfläche bzw. Spiegelflächen in Querrichtung des Spiegelelements zwischen den lateralen Elementen angeordnet sind.Each of the holding devices has two lateral elements, which are preferably elongate and may be formed, for example, in the form of brackets and which are spaced apart from one another and are preferably arranged symmetrically on opposite sides of the longitudinal axis of the mirror element. In a preferred embodiment, the two lateral elements extend in planes parallel to the longitudinal axis of the mirror element. They may in particular be arranged so that they are arranged on opposite sides of the mirror element and the mirror element between them or at least partially include or that the mirror element and its mirror surface or mirror surfaces are arranged in the transverse direction of the mirror element between the lateral elements.

Jedes laterale Element einer Halteeinrichtung ist in der Weise drehgelenkig an der Basiskomponente gelagert, dass es zumindest in einem bestimmten. Winkelbereich in Bezug auf die Basiskomponente in beide Drehrichtungen um eine Schwenkachse geschwenkt werden kann, die senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements verläuft. Eine Schwenkbewegung um eine andere Schwenkachse ist bevorzugt nicht möglich. Die Schwenkachsen der beiden lateralen Elemente einer Halteeinrichtung stimmen überein, so dass sie jeweils um eine gemeinsame Schwenkachse geschwenkt werden können, die senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements verläuft. Dabei ist aber – zumindest in einem gewissen Ausmaß – eine unabhängige Bewegung möglich, so dass die beiden lateralen Elemente auch relativ zueinander um die gemeinsame Schwenkachse geschwenkt werden können. Die beiden lateralen Elemente können in eine Position gebracht werden, die die Stellung der Halteeinrichtung darstellt, die für ein perfekt und ideal ausgebildetes Spiegelelement ohne Fertigungsungenauigkeiten angepasst ist. Aus dieser Position können die beiden lateralen Elemente jeweils in beide Drehrichtungen um die Schwenkachse geschwenkt werden.Each lateral element of a holding device is pivotally mounted on the base component in such a way that it is at least in a certain. Angular range with respect to the base component can be pivoted in both directions about a pivot axis which is perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element. A pivoting movement about another pivot axis is preferably not possible. The pivot axes of the two lateral elements of a holding device match, so that they can each be pivoted about a common pivot axis which is perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element. In this case, however-at least to a certain extent-an independent movement is possible, so that the two lateral elements can also be pivoted relative to one another about the common pivot axis. The two lateral elements can be brought into a position which represents the position of the holding device, which is adapted for a perfect and ideally designed mirror element without manufacturing inaccuracies. From this position, the two lateral elements be pivoted in each case in both directions of rotation about the pivot axis.

Jede Halteeinrichtung weist ferner mindestens ein Traversenelement auf, das die beiden lateralen Elemente miteinander verbindet und bevorzugt das Ausmaß einer relativen Bewegung der beiden lateralen Elemente um die gemeinsame Schwenkachse begrenzt.Each holding device further comprises at least one cross member which connects the two lateral elements together and preferably limits the extent of relative movement of the two lateral elements about the common pivot axis.

Die beiden Schwenkachsen der beiden Halteeinrichtungen sind entsprechend der Anordnung der Halteeinrichtungen entlang der Längsachse des Spiegelelements in Bezug auf dieses symmetrisch und voneinander beabstandet angeordnet.The two pivot axes of the two holding devices are arranged according to the arrangement of the holding devices along the longitudinal axis of the mirror element with respect to this symmetrical and spaced from each other.

Jede Halteeinrichtung weist zum Tragen des Spiegelelements vier voneinander beabstandete Angriffsabschnitte auf, die an dem Spiegelelement angreifen und dieses abstützen. Bevorzugt wird das Spiegelelement ausschließlich durch die insgesamt acht Angriffsabschnitte abgestützt, d. h. das Spiegelelement ist ansonsten von den Halteeinrichtungen beabstandet. Es ist von Vorteil, wenn die Angriffsabschnitte möglichst geringe Abmessungen haben.Each holding device has for carrying the mirror element on four spaced-apart engagement portions which engage the mirror element and support it. Preferably, the mirror element is supported exclusively by the total of eight engagement sections, d. H. the mirror element is otherwise spaced from the holding means. It is advantageous if the attack sections have the smallest possible dimensions.

Die vier Angriffsabschnitte einer Halteeinrichtung sind so angeordnet, dass die lateralen Elemente in eine Position gebracht werden können, in der sichein erstes Paar von Angriffsabschnitten auf einer ersten geraden Linie befindet und ein zweites Paar von Angriffsabschnitten (das die beiden restlichen Angriffsabschnitte enthält) auf einer zweiten geraden Linie befindet, wobei die beiden geraden Linien parallel zur Schwenkachse verlaufen und entlang der Längsachse des Spiegelelements in entgegengesetzten Richtungen symmetrisch bzw. gleich weit von der Schwenkachse beabstandet sind. Mit anderen Worten befinden sich die beiden Angriffsabschnitte jedes Paars auf einer Höhe, und bei flächenförmigen Angriffsabschnitten verlaufen ihre Flächen in einer Ebene. Ferner sind in dieser Bezugsposition der lateralen Elemente die beiden Angriffsabschnitte jedes Paars in der Weise auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Spiegelelements angeordnet, dass sie der Schwenkbewegung eines anderen der beiden lateralen Elemente folgen. Dazu kann jeder Angriffsabschnitt einen Teil des jeweiligen lateralen Elements bilden oder mit diesem verbunden sein.The four engaging portions of a holding device are arranged so that the lateral elements can be brought into a position in which a first pair of engaging portions is on a first straight line and a second pair of engaging portions (containing the two remaining engaging portions) on a second is straight line, wherein the two straight lines are parallel to the pivot axis and spaced along the longitudinal axis of the mirror element in opposite directions symmetrically or equidistant from the pivot axis. In other words, the two engaging portions of each pair are at a height, and in the case of sheet-like engaging portions, their surfaces are in one plane. Further, in this reference position of the lateral elements, the two engaging portions of each pair are arranged on opposite sides of the longitudinal axis of the mirror element so as to follow the pivotal movement of another of the two lateral elements. For this purpose, each engagement section may form part of or be connected to the respective lateral element.

Aus der Bezugsposition können die beiden lateralen Elemente jeweils – auch relativ zueinander – in beide Drehrichtungen um die Schwenkachse geschwenkt werden. Ist der Schwenkbereich der beiden lateralen Elemente entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung beispielsweise durch geeignete zusammenwirkende Anschläge beschränkt, so dass eine Schwenkbewegung jedes lateralen Elements lediglich in einem festgelegten Winkelbereich zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition möglich ist, so befindet sich jedes der lateralen Elemente in der Bezugsposition zwischen seinen beiden Endpositionen, bevorzugt in der Mitte zwischen seinen beiden Endpositionen. Die Bezugsposition kann dann auch als Zwischenposition bezeichnet werden. Sind die beiden lateralen Elemente identisch ausgebildet, so sind sie in der Bezugsposition in Bezug aufeinander nicht verschwenkt. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die lateralen Elemente in die Bezugsposition vorgespannt, die dann die Ruheposition der lateralen Elemente bildet. Es ist bevorzugt, dass die Bezugsposition der lateralen Elemente der Stellung der Halteeinrichtung entspricht, die für ein perfekt und ideal ausgebildetes Spiegelelement ohne Fertigungsungenauigkeiten angepasst ist.From the reference position, the two lateral elements can each be pivoted - also relative to one another - in both directions of rotation about the pivot axis. If the pivoting range of the two lateral elements according to a preferred embodiment is limited, for example by suitable cooperating stops, so that a pivotal movement of each lateral element is possible only in a predetermined angular range between a first end position and a second end position, then each of the lateral elements is located in the Reference position between its two end positions, preferably in the middle between its two end positions. The reference position can then also be referred to as an intermediate position. If the two lateral elements are identical, they are not pivoted in the reference position with respect to each other. In a preferred embodiment, the lateral elements are biased in the reference position, which then forms the rest position of the lateral elements. It is preferred that the reference position of the lateral elements corresponds to the position of the holding device, which is adapted for a perfectly and ideally designed mirror element without manufacturing inaccuracies.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die vier Angriffsabschnitte jeder Halteeinrichtung in der Bezugsposition der beiden lateralen Elemente entsprechend den Eckpunkten eines Rechtecks oder Quadrats in der Weise angeordnet, dass dessen Seiten parallel zur Längsachse des Spiegelelements bzw. zur Schwenkachse der jeweiligen Halteeinrichtung verlaufen.In an advantageous embodiment, the four engaging portions of each holding device are arranged in the reference position of the two lateral elements corresponding to the corner points of a rectangle or square in such a way that its sides are parallel to the longitudinal axis of the mirror element or to the pivot axis of the respective holding device.

Durch die Lagerung des Spiegelelements entlang von vier senkrecht zur Längsachse verlaufenden Linien wird die schwerkraftbedingte Durchbiegung im Vergleich zur bekannten Lagerung in den beiden Besselschen Punkten verringert und der Tangentenfehler der Biegelinie des Spiegelelements erheblich reduziert. Dies gelingt jedoch nur aufgrund der beschriebenen schwenkbaren Anordnung der lateralen Elemente an der Basiskomponente und der beschriebenen Anordnung der Angriffsabschnitte. Eine bloße Erhöhung der Anzahl der Lagerlinien führt zwangsläufig zu weiteren Ungenauigkeiten bzw. Fehlern der Biegelinie, die auf Fertigungsungenauigkeiten der Aufhängungsvorrichtung und/oder des Spiegelelements zurückzuführen sind. Da sich die beiden lateralen Elemente jeder Halteeinrichtung und die ihnen jeweils zugeordneten Angriffsabschnitte gegenüber der Basiskomponente und in Bezug auf einander verschwenken können, können sich die Halteeinrichtungen bei der Aufhängung des Spiegelelements in vorteilhafter Weise selbsttätig an dieses anpassen und in gewissem Umfang derartige Fertigungsungenauigkeiten ausgleichen. Es kann so erreicht werden, dass die schwerkraftbedingte Deformation des Spiegelelements geringer als die heute erreichbare Fertigungsgenauigkeit des Spiegelelements als begrenzende Größe für die Genauigkeit der Optik ist. Die Schwenkachsen verlaufen bevorzugt in einer Ebene, die sich parallel zu der Basiskomponente erstreckt. Ferner ist es bevorzugt, dass die insgesamt vier geraden Linien der beiden Halteeinrichtungen in der Bezugsposition der lateralen Elemente in einer Ebene verlaufen, die sich bevorzugt parallel zur Basiskomponente oder zu der Ebene erstreckt, in der die Schwenkachsen verlaufen.By mounting the mirror element along four lines perpendicular to the longitudinal axis, the gravity-induced deflection is reduced in comparison to the known storage in the two Bessel points and significantly reduces the tangent error of the bending line of the mirror element. However, this succeeds only due to the described pivotable arrangement of the lateral elements on the base component and the described arrangement of the attack sections. A mere increase in the number of storage lines inevitably leads to further inaccuracies or errors of the bending line, which are due to manufacturing inaccuracies of the suspension device and / or the mirror element. Since the two lateral elements of each holding device and their respective associated attack portions relative to the base component and with respect to each other can pivot, the holding devices in the suspension of the mirror element advantageously automatically adapt to this and compensate to some extent such manufacturing inaccuracies. It can thus be achieved that the deformation of the mirror element caused by gravity is less than the production accuracy of the mirror element which can be achieved today as a limiting factor for the accuracy of the optics. The pivot axes preferably extend in a plane that extends parallel to the base component. Furthermore, it is preferred that the total four straight lines of the two holding devices in the reference position of the lateral elements extend in a plane which preferably extends parallel to the base component or to the plane in which the pivot axes extend.

Die gegenüberliegenden lateralen Elemente können beispielsweise jeweils über Auflagersockel an der Basiskomponente gelagert sein. Die Schwenkachsen liegen vorzugsweise in der Nähe der Besselschen Punkte des Spiegelelements. Vorzugsweise sind die beiden gegenüberliegenden lateralen Elemente jeder Halteeinrichtung und bevorzugt alle lateralen Elemente gleichförmig oder identisch ausgebildet. Ferner ist es besonders bevorzugt, wenn die Aufhängungsvorrichtung bezüglich zweier zueinander senkrechter Ebenen symmetrisch gebildet ist, von denen eine in der Mitte zwischen den beiden Halteeinrichtungen und senkrecht zur Längsachse des zu haltenden Spiegelelements verläuft und die andere die Längsachse des zu haltenden Spiegelelements enthält. Außerdem ist es bevorzugt, wenn jedes laterale Element einer seine Schwenkachse umfassenden Ebene symmetrisch ausgestaltet ist und/oder wenn die beiden einem lateralen Element zugeordneten Angriffsabschnitte bezüglich einer solchen Ebene symmetrisch und bevorzugt bezüglich der Schwenkachse um 180° voneinander beabstandet angeordnet sind. The opposing lateral elements can be mounted, for example, in each case via support base on the base component. The pivot axes are preferably in the vicinity of the Bessel points of the mirror element. Preferably, the two opposite lateral elements of each holding device and preferably all lateral elements are uniform or identical. Furthermore, it is particularly preferred if the suspension device is formed symmetrically with respect to two mutually perpendicular planes, one of which runs in the middle between the two holding devices and perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element to be held and the other contains the longitudinal axis of the mirror element to be held. In addition, it is preferred if each lateral element of a plane encompassing its pivot axis is configured symmetrically and / or if the two engagement sections associated with a lateral element are arranged symmetrically with respect to such a plane and preferably spaced apart by 180 ° with respect to the pivot axis.

Der Spiegel wird mit Hilfe der Basiskomponente an einem geeigneten Ort im Strahlengang des Synchrotronstrahls angebracht. Dabei sind die Angriffsabschnitte bevorzugt in der Weise ausgestaltet, dass das Spiegelelement sowohl aufliegend als auch aufgehängt angeordnet werden kann, ohne dass der Tangentenfehler bei einer der beiden Lagerungspositionen größer ist als bei der anderen Lagerungsposition.The mirror is mounted by means of the base component at a suitable location in the beam path of the synchrotron beam. In this case, the engagement portions are preferably designed in such a way that the mirror element can be arranged both on-hook and suspended without the tangent error being greater in one of the two storage positions than in the other storage position.

In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Schwenkachsen der Halteeinrichtungen entlang der Längsachse des Spiegelelements einen Abstand von 40 bis 60%, bevorzugt von 50 bis 52% und mehr bevorzugt von 50,8% oder etwa 50,8% der Länge des Spiegelelements voneinander. Ein solcher Abstand der Schwenkachsen führt zu einer Lagerung des Spiegelelements in der Nähe der Besselschen Punkte in der Weise, dass die schwerkraftbedingte Deformation gegenüber der bekannten Lagerung in den Besselschen Punkten erheblich verringert wird. Es hat sich gezeigt, dass die letzteren Werte in Bezug auf eine möglichst ebene Spiegelfläche optimal sind.In a preferred embodiment, the pivot axes of the holding means along the longitudinal axis of the mirror element have a distance of 40 to 60%, preferably 50 to 52% and more preferably 50.8% or about 50.8% of the length of the mirror element from each other. Such a distance of the pivot axes leads to a bearing of the mirror element in the vicinity of the Bessel points in such a way that the deformation caused by gravity compared to the known storage in the Bessel points is significantly reduced. It has been found that the latter values are optimal with respect to a plane surface as level as possible.

Es ist ferner bevorzugt, dass für jede Halteeinrichtung die beiden geraden Linien, auf denen in der Bezugsposition der lateralen Elemente jeweils ein Paar der Angriffsabschnitte angeordnet ist, entlang der Längsachse des Spiegelelements einen Abstand von 20 bis 30%, bevorzugt von 25 bis 28% und mehr bevorzugt von 26,4% oder etwa 26,4% der Länge des Spiegelelements voneinander haben. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine optimale Position der Angriffsabschnitte in Bezug auf eine möglichst ebene Spiegelfläche erreicht wird.It is further preferred that, for each holding device, the two straight lines, on each of which a pair of the engaging portions is arranged in the reference position of the lateral elements, along the longitudinal axis of the mirror element, a distance of 20 to 30%, preferably 25 to 28% and more preferably 26.4% or about 26.4% of the length of the mirror element from each other. It has been found that this achieves an optimum position of the engagement sections with respect to a mirror surface that is as flat as possible.

Es ist dabei insbesondere bevorzugt, dass die Schwenkachsen der Halteeinrichtungen entlang der Längsachse des Spiegelelements einen Abstand von 50 bis 52% der Länge des Spiegelelements voneinander haben und für jede Halteeinrichtung die beiden geraden Linien, auf denen in der Bezugsposition der lateralen Elemente jeweils ein Paar der Angriffsabschnitte angeordnet ist, entlang der Längsachse des Spiegelelements einen Abstand von 25 bis 28% und mehr bevorzugt von 26,4% oder etwa 26,4% der Länge des Spiegelelements voneinander haben, und am meisten bevorzugt, dass die Schwenkachsen der Halteeinrichtungen entlang der Längsachse des Spiegelelements einen Abstand von 50,8% oder etwa 50,8% der Länge des Spiegelelements voneinander haben und für jede Halteeinrichtung die beiden geraden Linien, auf denen in der Bezugsposition der lateralen Elemente jeweils ein Paar der Angriffsabschnitte angeordnet ist, entlang der Längsachse des Spiegelelements einen Abstand von 25 bis 28% und mehr bevorzugt von 26,4% oder etwa 26,4% der Länge des Spiegelelements voneinander haben.It is particularly preferred that the pivot axes of the holding devices along the longitudinal axis of the mirror element have a distance of 50 to 52% of the length of the mirror element from each other and for each holding device, the two straight lines on which in the reference position of the lateral elements in each case a pair of Attack portions disposed along the longitudinal axis of the mirror element have a distance of 25 to 28%, and more preferably 26.4% or about 26.4% of the length of the mirror element from each other, and most preferably, that the pivot axes of the holding means along the longitudinal axis of the mirror element have a distance of 50.8% or about 50.8% of the length of the mirror element from each other and for each holding device, the two straight lines on which in the reference position of the lateral elements in each case a pair of the engaging portions is arranged along the longitudinal axis of the Mirror element a distance of 25 to 28% and more be preferably 26.4% or about 26.4% of the length of the mirror element from each other.

Die schwenkbare Lagerung der lateralen Elemente an der Basiskomponente ist in einer bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe von Kreuzfedergelenken realisiert. Diese haben den Vorteil, dass sie als Drehlager reibungsfrei sind und dass sie als Gelenke für kleine Drehwinkel und hohe radiale Belastung eingesetzt werden können.The pivotable mounting of the lateral elements on the base component is realized in a preferred embodiment by means of cross spring joints. These have the advantage that they are frictionless as a pivot bearing and that they can be used as joints for small rotation angle and high radial load.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die beiden lateralen Elemente jeder Halteeinrichtung durch zwei Traversenelemente und bevorzugt durch nur genau zwei Traversenelemente miteinander verbunden.In a preferred embodiment, the two lateral elements of each holding device are connected to each other by two truss elements and preferably by only exactly two truss elements.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die beiden Traversenelemente, bevorzugt mit Hilfe von Kreuzfedergelenken, in der Weise gelenkig an den lateralen Elementen gelagert sind, dass sie jeweils um eine senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements verlaufende Achse drehbar sind, wobei diese beiden Achsen bevorzugt symmetrisch zu der Schwenkachse angeordnet sind.It is advantageous if the two truss elements, preferably by means of cross spring joints, are mounted articulated on the lateral elements in such a way that they are each rotatable about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element axis, these two axes preferably symmetrical to the pivot axis are arranged.

Die Angriffsabschnitte können dann in vorteilhafter Weise an den Traversenelementen vorgesehen sein, so dass die Schwenkbewegung der lateralen Elemente über die Traversenelemente auf die Angriffsabschnitte übertragen wird. Es kann dabei ferner von Vorteil sein, wenn die Kreuzfedergelenke oder andere geeignete Drehlager jeweils über Festkörpergelenke an den lateralen Elementen angebracht sind.The engagement portions may then be provided in an advantageous manner to the truss elements, so that the pivotal movement of the lateral elements is transmitted via the truss elements on the attack sections. It may also be advantageous if the cross-spring joints or other suitable pivot bearing are each mounted on the lateral elements via solid joints.

Durch eine solche Ausgestaltung kann das Spiegelelement entlang seiner Längsrichtung von vier Traversenelementen abgestützt werden, wobei je zwei Traversenelemente ein Paar von gegenüberliegenden lateralen Elementen verbinden. Die gelenkige Anbringung der Traversenelemente an den lateralen Elementen mit Hilfe von Drehlagern wie insbesondere Kreuzfedergelenken ist aufgrund der Verschwenkbarkeit der lateralen Elemente erforderlich und dient ferner ebenfalls zum Ausgleich der fertigungsbedingten Fehler bzw. Unebenheiten an Spiegelelement und Aufhängung. Kreuzfedergelenke sind aufgrund der oben genannten Eigenschaften, nämlich Reibungsfreiheit und hohe radiale Belastbarkeit bei kleinen Drehwinkeln, auch für die Lagerung der Traversenelemente besonders geeignet. Ein zusätzliches Festkörpergelenk im Bereich der Lagerung der Traversenelemente an den lateralen Elementen bewirkt eine noch weichere Lagerung des Spiegelelements und ermöglicht es in vorteilhafter Weise, im Falle einer zur Strahlfokussierung erforderlichen Krümmung durch Biegung des Spiegelelements, die dadurch entstehenden Längskräfte an den Lagern und die resultierenden Spannungen in dem Spiegelelement möglichst gering zu halten. Das Festkörpergelenk kann z. B. durch eine Materialverjüngung in einem bestimmten Abstand zu dem jeweiligen Drehlager gebildet sein.By means of such an embodiment, the mirror element can be supported along its longitudinal direction by four cross-member elements, wherein two cross-member elements each connect a pair of opposing lateral elements. The articulated attachment of the truss elements on the lateral elements by means of rotary bearings such as in particular cross spring joints is required due to the pivotability of the lateral elements and also also serves to compensate for manufacturing errors or bumps on mirror element and suspension. Cross spring joints are due to the above properties, namely freedom from friction and high radial load capacity at small angles of rotation, particularly suitable for the storage of truss elements. An additional solid-body joint in the region of the bearing of the crossbar elements on the lateral elements causes an even softer mounting of the mirror element and makes it possible in an advantageous manner, in the case of a curvature required for beam focusing by bending the mirror element, the resulting longitudinal forces on the bearings and the resulting stresses to minimize in the mirror element. The solid state joint can, for. B. be formed by a material taper at a certain distance to the respective pivot bearing.

Bei einer solchen Ausgestaltung ist es ferner bevorzugt, wenn jedes Traversenelement in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements einen U-förmigen Querschnitt mit zwei im Wesentlichen parallelen Schenkeln und einer die beiden Schenkel verbindenden, bevorzugt geraden und bevorzugt senkrecht zu den beiden Schenkeln verlaufenden Querstrebe aufweist, wobei an jeder Querstrebe je zwei der Angriffsabschnitte entlang der Querstrebe voneinander beabstandet vorgesehen sind. Das Spiegelelement liegt auf diesen Angriffsabschnitten auf, die bevorzugt gegenüber dem Rest der Querstrebe vorstehen bzw. erhöht sind, um eine Berührung zwischen dem Spiegelelement und den Querstreben abseits der insgesamt acht Angriffsabschnitte zu vermeiden und zu verhindern, dass das Traversenelement bei Fertigungsungenauigkeiten der Aufhängungsvorrichtung oder des Spiegels selbst ungewünschten Kräfte in das Spiegelelement einleitet.In such an embodiment, it is further preferred if each cross-member element in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element has a U-shaped cross section with two substantially parallel legs and a connecting the two legs, preferably straight and preferably perpendicular to the two legs extending cross member , Wherein each cross member each two of the engaging portions along the transverse strut are provided spaced from each other. The mirror element rests on these engaging portions, which are preferably projected or increased relative to the rest of the cross member to avoid contact between the mirror element and the cross braces away from the total of eight engagement sections and to prevent the cross member in manufacturing inaccuracies of the suspension device or the Mirror itself initiates unwanted forces in the mirror element.

Dabei ist es ferner besonders bevorzugt, wenn jedes Traversenelement zwei Paare von Festkörpergelenken aufweist, die symmetrisch entlang der Länge der Querstrebe und beabstandet von deren Enden angeordnet sind. Diese Festkörpergelenke können in vorteilhafter Weise durch einen in der Querstrebe ausgebildeten, entlang dessen Erstreckungsrichtung verlaufenden und bevorzugt symmetrisch entlang deren Länge angeordneten doppel-T-förmigen Durchbruch in der Querstrebe gebildet werden, durch den das Material der Querstrebe an vier rechteckig zueinander angeordneten Stellen so weit verjüngt ist, dass sich die Querstrebe bei einer relativen Schwenkbewegung der beiden jeweiligen lateralen Elemente an diesen Stellen in der Weise verbiegt, dass die jenseits der Festkörpergelenke gelegenen Endabschnitte der Querstrebe und die beiden oberhalb und unterhalb des Durchbruchs befindlichen Abschnitte der Querstrebe parallelogrammartig gegen einander verschwenkt werden können. Es ist dann bevorzugt, dass die Angriffsabschnitte des jeweiligen Traversenelements an den – bevorzugt massiven Endabschnitten der Querstreben vorgesehen sind.In this case, it is further particularly preferred if each truss element has two pairs of solid-body joints which are arranged symmetrically along the length of the transverse strut and spaced from the ends thereof. These solid-state joints can advantageously be formed by a double-T-shaped opening in the transverse strut, which is formed in the transverse strut and extends along the direction of its extension, preferably symmetrically along its length, through which the material of the transverse strut extends four places arranged at right angles to one another is tapered, that the transverse strut bends at a relative pivotal movement of the two respective lateral elements at these locations in such a way that beyond the solid joints located end portions of the cross member and the two located above and below the aperture portions of the cross member are pivoted parallelogram against each other can. It is then preferred that the engagement sections of the respective cross member are provided on the - preferably solid end portions of the cross braces.

In dieser Ausgestaltung können die Traversenelemente aufgrund der U-förmigen Ausbildung das Spiegelelement jeweils von drei Seiten zumindest teilweise umfassen. Dabei liegt die Querstrebe mit den Angriffsabschnitten an der – bevorzugt ebenen – Seite des Spiegelelements an, die der Seite mit der oder den Spiegelflächen gegenüberliegt. Die Traversenelemente sind vorzugsweise über die Schenkel an den lateralen Elementen angebracht, in erster Linie über die von der Querstrebe wegweisenden Enden der Schenkel.In this embodiment, due to the U-shaped design, the truss elements may at least partially comprise the mirror element from three sides in each case. In this case, the transverse strut bears with the engagement sections on the-preferably flat-side of the mirror element which lies opposite the side with the mirror surface (s). The truss elements are preferably attached to the lateral elements via the legs, primarily via the ends of the legs facing away from the transverse strut.

In einer alternativen Ausführungsform mit Traversenelementen, die in der beschriebenen Art und Weise in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements einen U-förmigen Querschnitt haben, weist das Spiegelelement an gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils eine Nut auf, die sich in der Längsrichtung des Spiegelelements erstrecken, und die Schenkel der Traversenelemente weisen jeweils einen Vorsprung auf, die in die Nuten eingreifen. Die insgesamt acht Vorsprünge bilden in diesem Fall die Angriffsabschnitte. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei einer hängenden Anordnung des Spiegelelements von Vorteil, bei der die Basiskomponente oberhalb des Spiegelelements angeordnet ist.In an alternative embodiment with truss elements, which in the manner described in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element have a U-shaped cross-section, the mirror element on opposite side surfaces each have a groove extending in the longitudinal direction of the mirror element, and the legs of the truss elements each have a projection which engage in the grooves. The total of eight projections in this case form the attack sections. This embodiment is particularly advantageous in the case of a suspended arrangement of the mirror element, in which the base component is arranged above the mirror element.

Die beiden beschriebenen alternativen Ausführungsformen mit U-förmigen Traversenelementen können auch kombiniert werden, indem sowohl acht Angriffsabschnitte an den Querstreben als auch acht Angriffsabschnitte an Vorsprüngen der Schenkel vorgesehen sind, wobei in Abhängigkeit davon, ob das Spiegelelement hängend oder aufliegend gelagert wird, ein anderer der beiden Sätze von jeweils acht Angriffsabschnitten in der beschriebenen Weise zum Einsatz kommt. Es ist dann ferner auch bevorzugt, wenn die Angriffsabschnitte bildenden Vorsprünge jeweils auf Höhe der entsprechenden Querstreben angeordnet sind.The two described alternative embodiments with U-shaped truss elements can also be combined by providing both eight engaging sections on the transverse struts and eight engaging sections on protrusions of the legs, depending on whether the mirror element is suspended or resting, another of the both sets of eight attack sections in the manner described is used. It is then also preferred if the engaging portions forming projections are each arranged at the level of the corresponding cross braces.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung für einen Spiegel für Synchrotronstrahlung der zuvor beschriebenen Ausgestaltung. Die Biegevorrichtung kann dabei auch als zu dem Spiegel gehörend bzw. als Teil des Spiegels angesehen werden. In Zusammenhang mit der Biegevorrichtung hat die erfindungsgemäße Aufhängungsvorrichtung den großen Vorteil, dass es durch ihre Verwendung in vorteilhafter Weise möglich ist, eine Biegevorrichtung vorzusehen und das Spiegelelement in gewünschter Weise zu krümmen, ohne wesentliche neue Ungenauigkeiten in die Biegelinie einzuführen.Another aspect of the present invention relates to a bending device for a synchrotron radiation mirror of the previously described embodiment. The bending device can also be regarded as belonging to the mirror or as part of the mirror. In connection with the bending device, the suspension device according to the invention has the great advantage that it is possible by their use in an advantageous manner is to provide a bending device and to bend the mirror element in the desired manner, without introducing significant new inaccuracies in the bending line.

Die Biegevorrichtung, mit der das längliche Spiegelelement in Längsrichtung gekrümmt werden kann, weist zwei Biegehebel auf, die an zwei in Längsrichtung des Spiegelelements voneinander beabstandeten Punkten in der Nähe der beiden Enden des Spiegelelements angreifen. Die Biegehebel sind so ausgestaltet und angeordnet, dass durch eine Betätigung der Biegehebel an den beiden Ende des Spiegelelements in der Weise ein Biegemoment in das Spiegelelement eingeleitet werden kann, dass dieses eine Krümmung um seine zentrale Querachse erfährt.The bending device, with which the elongated mirror element can be curved in the longitudinal direction, has two bending levers which engage at two points spaced apart in the longitudinal direction of the mirror element from each other in the vicinity of the two ends of the mirror element. The bending levers are configured and arranged such that an actuation of the bending lever at the two ends of the mirror element in the manner in which a bending moment can be introduced into the mirror element, that this undergoes a curvature about its central transverse axis.

Dabei greift an jedem der beiden Enden des Spiegelelements jeweils einer der Biegehebel vorzugsweise einerseits an einer in dem Spiegelelement vorgesehenen Bohrung und andererseits an der Oberfläche des Spiegelelements an, die der oder den Spiegelflächen gegenüberliegt. Die beiden Angriffspunkte eines Biegehebels sind dabei bezogen auf die Längsrichtung des Spiegelelements voneinander beabstandet, so dass durch eine Betätigung der Hebel, d. h. durch Aufbringen einer Kraft auf die Biegehebel in Längsrichtung des Spiegelelements, an beiden Enden des Spiegelelements ein punktsymmetrisches Kräftepaar in das Spiegelelement eingeleitet wird. Aus diesem punktsymmetrischen Kräftepaar resultiert ein Biegemoment, welches das Spiegelelement in eine Krümmung versetzt. Diese Krümmung kann je nach Bedarf durch eine Erhöhung der Kraft auf die Hebel angepasst werden.In each case, one of the bending levers engages at each of the two ends of the mirror element preferably on the one hand on a hole provided in the mirror element and on the other hand on the surface of the mirror element, which is opposite to the mirror surface or surfaces. The two points of attack of a bending lever are spaced from each other with respect to the longitudinal direction of the mirror element, so that by actuating the lever, d. H. by applying a force to the bending lever in the longitudinal direction of the mirror element, a point-symmetrical force pair is introduced into the mirror element at both ends of the mirror element. For this point-symmetrical force pair results in a bending moment, which causes the mirror element in a curvature. This curvature can be adjusted as needed by increasing the force on the levers.

Eine Krümmung des Spiegelelements wird in der Regel notwendig, um einen Synchrotronstrahl vertikal zu fokussieren. Die Aufhängungsvorrichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung dazu eingerichtet, auch im Falle eines gekrümmten Spiegelelements die schwerkraftbedingte Deformation zu minimieren, ohne dabei zusätzliche Kräfte in das Spiegelelement einzuleiten. Dies gelingt vor allem durch die oben ausführlich erläuterte gelenkige Lagerung des Spiegelelements mittels Kreuzfedergelenken und Festkörpergelenken, insbesondere durch die zusätzlichen Festkörpergelenk für die Lagerung der Traversenelemente an den lateralen Elementen.A curvature of the mirror element is usually necessary to focus a synchrotron beam vertically. The suspension device is according to the present invention set up to minimize the gravitational deformation even in the case of a curved mirror element, without introducing additional forces in the mirror element. This is achieved above all by the articulated mounting of the mirror element explained above in detail by means of cross-spring joints and solid-body joints, in particular by the additional solid-body joint for the mounting of the cross-member elements on the lateral elements.

Sobald das Spiegelelement um eine Querachse gebogen wird, ändert sich auch die optimale Position der Lager in Längsrichtung des Spiegels. Durch die Festkörpergelenke wird eine Längsverschiebung der Lager zugelassen. Ohne zusätzliche Festkörpergelenke wäre die Längsverschiebung verhindert und es würden Längskräfte in den Lagern entstehen. Solche Längskräfte hätten wiederum eine eigene Biegelinie zufolge, welche die beabsichtigte, erzwungene Biegelinie überlagern und somit die optische Genauigkeit des Spiegels mindern würde. Mit der erfindungsgemäßen Aufhängungsvorrichtung kann das Spiegelelement also – neben der Lagerung mit reduzierter schwerkraftbedingter Deformation – von einer Biegevorrichtung unter minimalen Genauigkeitseinbußen gebogen werden.As soon as the mirror element is bent about a transverse axis, the optimum position of the bearings in the longitudinal direction of the mirror also changes. Due to the solid joints a longitudinal displacement of the bearings is allowed. Without additional solid joints, longitudinal displacement would be prevented and longitudinal forces would be created in the bearings. Such longitudinal forces would in turn have their own bending line, which would superimpose the intended, forced bending line and thus reduce the optical accuracy of the mirror. With the suspension device according to the invention, the mirror element can therefore be bent by a bending device with minimal loss of accuracy, in addition to the bearing with reduced deformation caused by gravity.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.The present invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine erste perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spiegels für Synchrotronstrahlung, 1 shows a first perspective view of a first embodiment of a mirror according to the invention for synchrotron radiation,

2 zeigt eine zweite perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels aus 1 in hängender Anordnung des Spiegelelements, 2 shows a second perspective view of the embodiment 1 in a hanging arrangement of the mirror element,

3 zeigt eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus 1, 3 shows a front view of the embodiment 1 .

4 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 1, die die Positionen der Lager- und Gelenkpunkte deutlich macht, 4 shows a side view of the embodiment 1 , which makes the positions of the bearing and hinge points clear,

5 zeigt ein Diagramm, das Biegelinie und Tangentenfehler in Abhängigkeit der Länge sowohl eines Spiegels nach dem Stand der Technik als auch eines erfindungsgemäßen Spiegels für Synchrotronstrahlung darstellt, und 5 FIG. 12 is a graph showing bending line and tangent error depending on the length of both a prior art mirror and a synchrotron radiation mirror according to the invention; and FIG

6 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spiegels für Synchrotronstrahlung, zusätzlich mit einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung für einen Spiegel für Synchrotronstrahlung. 6 shows a side view of a second embodiment of a mirror according to the invention for synchrotron radiation, in addition to a bending device according to the invention for a mirror for synchrotron radiation.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spiegels 1 für Synchrotronstrahlung mit einer Aufhängungsvorrichtung 3 für das Spiegelelement 2 dargestellt. Das Spiegelelement 2 wird durch einen quaderförmigen, länglichen Körper mit einer Länge von z. B. einem Meter gebildet. In dem dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Plan-Zylinderspiegel. Dementsprechend weist die in der Figur obere Oberflächen 5 des Spiegelelements 2, an der der Synchrotronstrahl reflektiert werden soll, zwei parallel nebeneinander in Längsrichtung des Spiegelelements 2 verlaufende rinnenförmige Vertiefungen auf, die jeweils die Form eines Zylindermantelflächensegments haben. Ferner weist das Spiegelelement 2 auf zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 7, die senkrecht zur Oberfläche 5 verlaufen, jeweils eine gerade Nut 9 auf, wobei sich die beiden Nuten 9 auf einer Höhe parallel zueinander und in Längsrichtung des Spiegelelements 2 erstrecken.In 1 is an embodiment of a mirror according to the invention 1 for synchrotron radiation with a suspension device 3 for the mirror element 2 shown. The mirror element 2 is characterized by a cuboid, elongated body with a length of z. B. formed a meter. In the example shown, it is a plan cylinder mirror. Accordingly, the upper surfaces in the figure 5 of the mirror element 2 at which the synchrotron beam is to be reflected, two parallel side by side in the longitudinal direction of the mirror element 2 extending trough-shaped depressions, each having the shape of a cylinder surface area segment. Furthermore, the mirror element 2 on two opposite side surfaces 7 perpendicular to the surface 5 each with a straight groove 9 on, with the two grooves 9 at a height parallel to each other and in the longitudinal direction of the mirror element 2 extend.

Die genauer in 2 erkennbare Aufhängungsvorrichtung 3 weist eine ebene, längliche und knochenförmige Grundplatte 11 als Basiskomponente und zwei identisch ausgestaltete und in Längsrichtung des Spiegelelements 2 symmetrisch und beabstandet angeordnete Haltevorrichtungen 12 auf, die jeweils an der Grundplatte 11 befestigt sind. Jede Halteeinrichtung 12 hat jeweils ein Paar von auf gegenüberliegenden Seiten des Spiegelelements 2 angeordneten bügelförmigen lateralen Elementen 13a, 13b, zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Spiegelelements 2 angeordnete Auflagersockel 15, wobei jeweils ein Auflagersockel 15 einem laterale Element 13a bzw. 13b zugeordnet ist, und zwei Traversenelemente 17, die die beiden lateralen Elemente 13a, 13b miteinander verbinden. Die lateralen Elemente 13a, 13b sind länglich und erstrecken sich in der in den Figuren dargestellten Stellung parallel zur Längsachse des Spiegelelements 2 und dessen Seitenflächen 7. Die beiden Traversenelemente 17 erstrecken sich in dieser Stellung jeweils in einer Ebene senkrecht zu den lateralen Elementen 13a, 13b und der Längsachse des Spiegelelements 2 und zwischen den Enden der lateralen Elemente 13a, 13b. The more accurate in 2 recognizable suspension device 3 has a flat, elongated and bone-shaped base plate 11 as a basic component and two identically designed and in the longitudinal direction of the mirror element 2 symmetrically and spaced apart holding devices 12 on, each at the base plate 11 are attached. Each holding device 12 each has a pair of on opposite sides of the mirror element 2 arranged bow-shaped lateral elements 13a . 13b , two on opposite sides of the mirror element 2 arranged support base 15 , each with a support base 15 a lateral element 13a respectively. 13b is assigned, and two truss elements 17 containing the two lateral elements 13a . 13b connect with each other. The lateral elements 13a . 13b are elongated and extend in the position shown in the figures parallel to the longitudinal axis of the mirror element 2 and its side surfaces 7 , The two truss elements 17 each extend in this position in a plane perpendicular to the lateral elements 13a . 13b and the longitudinal axis of the mirror element 2 and between the ends of the lateral elements 13a . 13b ,

Jedes laterale Elemente 13a, 13b ist in der Mitte zwischen seinen beiden gegenüberliegenden Enden drehbar an dem zugehörigen Auflagersockel 15 gelagert. Dabei sind die Auflagersockel 15 starr an den Enden der Grundplatte 11 angebracht. Die Lagerung der lateralen Elemente 13a, 13b an den Auflagersockeln 15 ist in der Weise über Kreuzfedergelenke 19 realisiert, dass sie um eine Schwenkachse 23 geschwenkt werden können, die sich senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements 2 erstreckt. Dabei stimmen die Schwenkachsen der beiden gegenüberliegenden lateralen Elemente 13a, 13b einer Halteeinrichtung 12 überein, so dass die lateralen Elemente 13a, 13b eine gemeinsame Schwenkachse 23 haben.Every lateral elements 13a . 13b is rotatable in the middle between its two opposite ends on the associated support base 15 stored. Here are the support pedestals 15 rigidly at the ends of the base plate 11 appropriate. The storage of the lateral elements 13a . 13b on the support pedestals 15 is in the way about cross spring joints 19 realized that they are about a pivot axis 23 can be pivoted, which is perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element 2 extends. The pivot axes of the two opposing lateral elements agree 13a . 13b a holding device 12 match, so that the lateral elements 13a . 13b a common pivot axis 23 to have.

Das Spiegelelement 2 wird seitlich, d. h. an den Seiten 7, die die Nuten 9 aufweisen, von den gegenüberliegenden lateralen Elementen 13a, 13b teilweise umfasst, so dass das Spiegelelement 2 jeweils zwischen den Paaren von lateralen Elementen 13a, 13b angeordnet ist. Auf der Oberfläche 21 des Spiegelelements 2, die der Spiegelfläche 5 gegenüberliegt, wird das Spiegelelement 2 durch die vier Traversenelemente 17 überspannt. Die zwei Traversenelemente 17 jeder Halteeinrichtung 12 sind dabei in gleichem Abstand von und symmetrisch zu der jeweiligen Schwenkachse 23 angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Traversenelemente 17 über Kreuzfedergelenke 25 gelenkig an den lateralen Elementen 13a, 13b angebracht.The mirror element 2 becomes laterally, ie on the sides 7 that the grooves 9 have, from the opposite lateral elements 13a . 13b partially includes, so that the mirror element 2 each between the pairs of lateral elements 13a . 13b is arranged. On the surface 21 of the mirror element 2 , the mirror surface 5 is opposite, the mirror element 2 through the four truss elements 17 spans. The two truss elements 17 each holding device 12 are at the same distance from and symmetrical to the respective pivot axis 23 arranged. In the illustrated embodiment, the truss elements 17 over cross spring joints 25 articulated on the lateral elements 13a . 13b appropriate.

Die Kreuzfedergelenke 19 und 25 tragen die Halteeinrichtungen 12, lassen aber bei Krafteinwirkung durch das Spiegelelement 2 in einem gewissen Ausmaß ein Verschwenken der lateralen Elemente 13a, 13b auch relativ zueinander zu.The cross spring joints 19 and 25 wear the holding devices 12 , but leave when force by the mirror element 2 to a certain extent pivoting of the lateral elements 13a . 13b also relative to each other.

Die Traversenelemente 17 sind U-förmig ausgebildet und weisen zwei parallele Schenkel 27a, 27b auf, die durch eine Querstrebe 29 miteinander verbunden sind (siehe 3). Die Querstrebe 29 weist in Längsrichtung des Spiegelelements 2 einen doppel-T-förmigen Durchbruch 31 auf. Mit Hilfe dieses Durchbruchs 31 sind zwei Festkörpergelenkpaare 33a, 33b in der Querstrebe 29 gebildet, die es ermöglichen, dass sich die Endabschnitte 29a, 29b und die parallelen Schenkel 27a, 27b sowie die oberhalb und unterhalb des Durchbruchs 31 befindlichen Teile der Querstrebe 29 in Abhängigkeit der Elastizität des Materials des Traversenelements 17 parallelogrammähnlich verformen bzw. verschwenken können.The truss elements 17 are U-shaped and have two parallel legs 27a . 27b on, passing through a crossbar 29 are interconnected (see 3 ). The cross strut 29 points in the longitudinal direction of the mirror element 2 a double-T shaped breakthrough 31 on. With the help of this breakthrough 31 are two solid-body joint pairs 33a . 33b in the crossbar 29 formed, which allow the end sections 29a . 29b and the parallel legs 27a . 27b as well as above and below the breakthrough 31 located parts of the crossbar 29 depending on the elasticity of the material of the truss element 17 deform or pivot parallelogram similar.

Jede Querstrebe 29 weist ferner zwei in Querrichtung des Spiegelelements 2 voneinander beabstandete und zu den beiden Schenkeln 27a, 27b in gleichem Maße beabstandete Angriffsabschnitte 35a, 35b auf, die an den Endabschnitten 29a, 29b vorgesehen und gegenüber dem Rest der Querstrebe 29 erhöht sind und auf denen das Spiegelelement 2 aufliegt. Insgesamt liegt das Spiegelelement 2 somit ausschließlich an acht voneinander beabstandeten Angriffsabschnitten 35a, 35b auf der Aufhängungsvorrichtung 3 auf. Zwischen und neben den Erhöhungen 35a, 35b sowie zwischen den Schenkeln 27a, 27b und dem Spiegelelement 2 ist ein schmaler Spalt 37 vorgesehen, so dass das Spiegelelement 2 auch bei einer parallelogrammartigen Verformung des Traversenelements 17 nur auf den Angriffsabschnitten 35a, 35b der Querstrebe 29 aufliegt, aber nicht z. B. an den Schenkeln 27a, 27b anliegt.Every crossbar 29 also has two in the transverse direction of the mirror element 2 spaced apart and to the two legs 27a . 27b Equally spaced attack sections 35a . 35b on, at the end sections 29a . 29b provided and opposite the rest of the cross brace 29 are elevated and on which the mirror element 2 rests. Overall, the mirror element lies 2 thus exclusively at eight spaced-apart attack sections 35a . 35b on the suspension device 3 on. Between and beside the elevations 35a . 35b as well as between the thighs 27a . 27b and the mirror element 2 is a narrow gap 37 provided so that the mirror element 2 even with a parallelogram-like deformation of the truss element 17 only on the attack sections 35a . 35b the crossbar 29 rests, but not z. B. on the thighs 27a . 27b is applied.

An jedem Schenkel 27a, 27b der Traversenelemente 17 ist ferner ein Vorsprung 39a, 39b vorgesehen, der in die Nut 9 eingreift, die in der dem jeweiligen Schenkel 27a, 27b zugewandten Seite 7 des Spiegelelements 2 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 39a, 39b ragen dabei senkrecht zu den parallelen Schenkeln 27a, 27b in die Nuten 9 hinein und liegen ausschließlich an derjenigen Fläche 41 der Nut 9 an, die in die Richtung der Fläche 21 zeigt, an welcher der Spiegel 1 auf der Querstrebe 29 aufliegt. Ein solcher Aufbau der Traversenelemente 17 erlaubt es, dass der Spiegel 1 um 180° um die Längsachse gedreht und das Spiegelelement 2 in dieser Position gelagert bzw. aufgehängt verwendet werden kann. Die Angriffsabschnitte 43, an denen das Spiegelelement 2 an den Vorsprüngen 39a, 39b anliegt, sind gegenüber den Angriffsabschnitten 35a, 35b angeordnet, an welchen das Spiegelelement 2 in der aufliegenden Anordnung auf der Querstrebe 29 aufliegt. Gegenüber heißt in diesem Zusammenhang an gleicher Position bezogen auf die Längsachse des Spiegelelements 2.On each leg 27a . 27b the truss elements 17 is also a projection 39a . 39b provided in the groove 9 engages in the respective leg 27a . 27b facing side 7 of the mirror element 2 is trained. The projections 39a . 39b protrude perpendicular to the parallel legs 27a . 27b into the grooves 9 into and lie exclusively on that surface 41 the groove 9 in the direction of the area 21 shows where the mirror is 1 on the crossbar 29 rests. Such a construction of the truss elements 17 allows the mirror 1 to be rotated through 180 ° about the longitudinal axis and the mirror element 2 can be used in this position stored or suspended. The attack sections 43 to which the mirror element 2 at the projections 39a . 39b is present, are opposite the attacking sections 35a . 35b arranged, to which the mirror element 2 in the overlying arrangement on the crossbar 29 rests. Opposite means in this context at the same position relative to the longitudinal axis of the mirror element 2 ,

Der Abstand A der beiden Schwenkachsen 23 entlang der Länge der Grundplatte 11 beträgt in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel das 0,508-fache der Länge L des Spiegelelements 2 (siehe 4). Gleichzeitig beträgt für jede Halteeinrichtung 12 der Abstand B der Kreuzfedergelenke 25, mit denen die beiden entsprechenden Traversenelemente 17 an einem der beiden lateralen Elementen 13a, 13b gelagert sind, und somit in der Bezugsposition der Abstand der beiden Traversenelemente 17 jeder Halteeinrichtung 12 und der Abstand der entsprechenden Angriffsabschnitte 35a, 35b bzw. 43 entlang der Länge der Grundplatte 11 das 0,264-fache der Länge L des Spiegelelements 2. The distance A of the two pivot axes 23 along the length of the base plate 11 in the illustrated preferred embodiment is 0.508 times the length L of the mirror element 2 (please refer 4 ). At the same time is for each holding device 12 the distance B of the cross spring joints 25 with which the two corresponding truss elements 17 on one of the two lateral elements 13a . 13b are stored, and thus in the reference position, the distance between the two truss elements 17 each holding device 12 and the distance of the corresponding attack sections 35a . 35b respectively. 43 along the length of the base plate 11 0.264 times the length L of the mirror element 2 ,

Eine Aufhängung des Spiegelelements 2 an acht Angriffsabschnitten 35a, 35b bzw. 43, die gemäß den zuvor beschriebenen Maßen voneinander beabstandet sind, verursacht eine deutliche Einebnung der Biegelinie des Spiegelelements 2 gegenüber der eines Spiegelelements, welches entlang seiner Länge nur an den beiden Besselschen Punkten gelagert ist (siehe 5). Die Einebnung der Biegelinie wiederum hat eine deutliche Verringerung des Tangentenfehlers, d. h. der Winkelabweichung der Spiegelfläche von der Idealform, zur Folge, wodurch eine bessere Abbildungsgenauigkeit des Synchrotronstrahls erreicht werden kann.A suspension of the mirror element 2 at eight attack sections 35a . 35b respectively. 43 , which are spaced apart according to the dimensions described above, causes a significant leveling of the bending line of the mirror element 2 opposite to a mirror element, which is supported along its length only at the two Bessel points (see 5 ). The leveling of the bending line in turn results in a significant reduction of the tangent error, ie the angular deviation of the mirror surface from the ideal shape, resulting in a better imaging accuracy of the synchrotron beam can be achieved.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spiegels 1 für Synchrotronstrahlung mit einer Aufhängungsvorrichtung 3 für das Spiegelelement 2 dargestellt. Der Spiegel stimmt im Wesentlichen mit dem Spiegel des ersten Ausführungsbeispiels überein. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Spiegel 1 hier jedoch darüber hinaus eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung 45 für das Spiegelelement 2 auf.In 6 is another embodiment of a mirror 1 for synchrotron radiation with a suspension device 3 for the mirror element 2 shown. The mirror substantially coincides with the mirror of the first embodiment. In contrast to the first embodiment, the mirror 1 Here, however, beyond a bending device according to the invention 45 for the mirror element 2 on.

Die Biegevorrichtung 45 weist zwei Biegehebel 47a, 47b auf, die an den beiden in Längsrichtung des Spiegelelements 2 betrachteten Enden des Spiegelelements 2 angreifen und bei einer Betätigung der Biegehebel 47a, 47b ein geeignetes Biegemoment in das Spiegelelement 2 einleiten. Dazu ist das Spiegelelement 2 zunächst in hängender Anordnung vorgesehen, in der es im Wesentlichen auf den Vorsprüngen 39a, 39b gelagert ist. Jeder der Biegehebel 47a, 47b greift über zwei Punkte an dem Spiegelelement 2 an und leitet somit das Biegemoment durch ein punktsymmetrisches Kräftepaar 49a, 49b in den Spiegel ein, sobald der Biegehebel 47a, 47b eine Kraft 51a, 51b parallel zur Längsachse des Spiegelelements 2 an dem Ende erfährt, welches von dem Spiegelelement 2 abgewandt ist. Die Angriffspunkte 53a, 53b, 53c, 53d der Biegehebel 47a, 47b an dem Spiegelelement 2 befinden sich zum einen an einer Bohrung 53a, 53c in dem Spiegelelement 2, die sich an jedem Ende des Spiegelelements 2 quer zur Längsrichtung des Spiegelelements 2 und parallel zur Spiegelfläche 5 erstreckt, und zum anderen an der zu der Grundplatte 11 weisenden Oberfläche 21 des Spiegelelements 2 an den Enden des Spiegelelements 2.The bending device 45 has two bending levers 47a . 47b on, at the two in the longitudinal direction of the mirror element 2 considered ends of the mirror element 2 attack and upon actuation of the bending lever 47a . 47b a suitable bending moment in the mirror element 2 initiate. This is the mirror element 2 initially provided in a hanging arrangement in which it is substantially on the projections 39a . 39b is stored. Each of the bending levers 47a . 47b grips over two points on the mirror element 2 and thus directs the bending moment by a point-symmetric force pair 49a . 49b in the mirror as soon as the bending lever 47a . 47b a force 51a . 51b parallel to the longitudinal axis of the mirror element 2 at the end, which of the mirror element 2 turned away. The attack points 53a . 53b . 53c . 53d the bending lever 47a . 47b on the mirror element 2 are on the one hand at a hole 53a . 53c in the mirror element 2 , which are located at each end of the mirror element 2 transverse to the longitudinal direction of the mirror element 2 and parallel to the mirror surface 5 extends, and on the other to the base plate 11 pointing surface 21 of the mirror element 2 at the ends of the mirror element 2 ,

Aus dem Biegemoment resultiert eine Längsbiegung, d. h. eine Biegung um eine Querachse des Spiegelelements 2, die im Wesentlichen parallel zu den Gelenkachsen der Gelenke 19, 25 verläuft. Um eine freie Verbiegung des Spiegelelements 2 zuzulassen, ist in diesem Ausführungsbeispiel unterschiedlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel an den lateralen Elementen 13 in der Umgebung jedes Lagers 25 der Traversenelemente 17 ein weiteres Gelenk in Form von jeweils einem Festkörpergelenk 55a, 55b vorgesehen, das ein Schwenken der Angriffsabschnitte 35a, 35b bzw. 43 der Traversenelemente 17 an dem Spiegelelement 2 um einen Ort an den lateralen Elementen 13a, 13b ermöglicht, der von der Gelenkachse des jeweiligen Gelenklagers 25 der Traversenelemente 17 an den lateralen Elementen 13a, 13b beabstandet ist.The bending moment results in a longitudinal bend, ie a bend about a transverse axis of the mirror element 2 which are essentially parallel to the joint axes of the joints 19 . 25 runs. For a free bending of the mirror element 2 to allow in this embodiment is different from the first embodiment on the lateral elements 13 in the environment of each camp 25 the truss elements 17 another joint in the form of a solid joint 55a . 55b provided a pivoting of the attack sections 35a . 35b respectively. 43 the truss elements 17 on the mirror element 2 around a place on the lateral elements 13a . 13b allows, by the hinge axis of the respective hinge bearing 25 the truss elements 17 at the lateral elements 13a . 13b is spaced.

Bei einer Biegung des Spiegelelements 2 wird eine solche doppelt-gelenkige Lagerung nötig, um an den Lagern 25 keine zusätzlichen Kräfte zu der Schwerkraft in das Spiegelelement 2 einzuleiten. Denn sobald das Spiegelelement um eine Querachse gebogen wird, ändert sich auch die Position der Lager 25 in Längsrichtung des Spiegels 1. Durch die Festkörpergelenke 55a, 55b wird diese Längsverschiebung der Lager 25 zugelassen. Ohne zusätzliche Festkörpergelenke 55a, 55b wäre die Längsverschiebung verhindert und es würden Längskräfte in den Lagern 25 entstehen. Solche Längskräfte hätten wiederum eine eigene Biegelinie zufolge, welche die beabsichtigte, erzwungene Biegelinie überlagern und somit die optische Genauigkeit des Spiegels 1 mindern würde. Mit der erfindungsgemäßen Aufhängungsvorrichtung 3 kann das Spiegelelement 2 also – neben der Lagerung mit reduzierter Schwerkraftbedingter Deformation – von einer Biegevorrichtung 45 unter minimalen Genauigkeitseinbußen gebogen werden.At a bend of the mirror element 2 Such a double-articulated storage will be needed to stock at the camp 25 no additional forces to gravity in the mirror element 2 initiate. Because as soon as the mirror element is bent around a transverse axis, the position of the bearings also changes 25 in the longitudinal direction of the mirror 1 , Through the solid joints 55a . 55b will this longitudinal displacement of the bearings 25 authorized. Without additional solid joints 55a . 55b The longitudinal displacement would be prevented and there would be longitudinal forces in the bearings 25 arise. Such longitudinal forces would in turn have their own bending line, which superimpose the intended, forced bending line and thus the optical accuracy of the mirror 1 would reduce. With the suspension device according to the invention 3 can the mirror element 2 So - in addition to the storage with reduced gravitational deformation - of a bending device 45 be bent with minimal loss of accuracy.

Der Spiegel 1 für Synchrotronstrahlung wird entweder ngebogen, wie in dem erstgenannten Ausführungsbeispiel beschrieben, oder gebogen, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, in einem Synchrotronstrahlengang angeordnet. Dabei ist das Spiegelelement 2 entweder aufliegend (siehe 1) oder aufgehängt (siehe 2) gelagert. Durch die in Längsrichtung des Spiegels 1 betrachteten vier bzw. die insgesamt acht Angriffsabschnitte 35a, 35b bzw. 43 wird die schwerkraftbedingte Deformation des Spiegelelements 2 gegenüber einem Spiegelelement mit in Längsrichtung zwei Angriffsabschnitten auf ein Minimum, jedoch zumindest unter den Einfluss der Fertigungsgenauigkeit des Spiegelelements 2, reduziert. Die gelenkige Lagerung des Spiegelelements 1 auf den Traversenelementen 17 mittels Kreuzfedergelenken 25 und Festkörpergelenken 33a, 33b, 55a, 55b und die gelenkige Lagerung der lateralen Elemente 13a, 13b auf der Grundplatte 11 mittels Kreuzfedergelenken 19 erlaubt sowohl eine Biegung des Spiegelelements 2 mit einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung 45 (siehe 6) als auch einen Ausgleich der Fertigungsungenauigkeiten der Aufhängungsvorrichtung 3 und des Spiegelelements 2 selbst.The mirror 1 For synchrotron radiation is either bent, as described in the first-mentioned embodiment, or bent, as described in the second embodiment, arranged in a synchrotron beam path. Here is the mirror element 2 either overlying (see 1 ) or suspended (see 2 ) stored. Through the longitudinal direction of the mirror 1 considered four or the total of eight attack sections 35a . 35b respectively. 43 becomes the gravitational deformation of the mirror element 2 with respect to a mirror element with two attack sections in the longitudinal direction to a minimum, but at least under the influence of the manufacturing accuracy of the mirror element 2 , reduced. The articulated mounting of the mirror element 1 on the truss elements 17 by means of cross spring joints 25 and solid joints 33a . 33b . 55a . 55b and the articulation of the lateral elements 13a . 13b on the base plate 11 by means of cross spring joints 19 allows both a bend of the mirror element 2 with a bending device according to the invention 45 (please refer 6 ) as well as a balance of manufacturing inaccuracies of the suspension device 3 and the mirror element 2 even.

Claims (14)

Spiegel (1) für Synchrotronstrahlung mit einem Spiegelelement (2) und einer das Spiegelelement (2) tragenden Aufhängungsvorrichtung (3), wobei das Spiegelelement (2) einen länglichen Körper mit einer sich entlang der Richtung der Längsachse des Spiegelelements (2) und über zumindest einen Teil von dessen Länge erstreckenden Spiegelfläche (2a) hat und wobei die Aufhängungsvorrichtung (3) – eine Basiskomponente (11) und – zwei Halteeinrichtungen (12) aufweist, die voneinander beabstandet an der Basiskomponente angebracht sind, das Spiegelelement (2) tragen und entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) in Bezug auf dieses symmetrisch und voneinander beabstandet angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halteeinrichtung (12) – zwei laterale Elemente (13a, 13b), die auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Spiegelelements (2) angeordnet und in der Weise an der Basiskomponente (11) montiert sind, dass sie in Bezug auf die Basiskomponente (11) und in Bezug aufeinander in beide Drehrichtungen um eine gemeinsame Schwenkachse (23) geschwenkt werden können, die senkrecht zur Längsachse das Spiegelelements (2) verläuft, und – mindestens ein Traversenelement (17) aufweist, das die beiden lateralen Elemente (13a, 13b) miteinander verbindet, wobei die beiden Schwenkachsen (23) entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) in Bezug auf dieses symmetrisch und voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei jede Halteeinrichtung (12) zum Tragen des Spiegelelements (2) vier voneinander beabstandete Angriffsabschnitte (35a, 35b) aufweist, die an dem Spiegelelement (2) angreifen und dieses abstützen und von denen in einer Bezugsposition der lateralen Elemente (13a, 13b), aus der sie in beide Drehrichtungen um die gemeinsame Schwenkachse (23) geschwenkt werden können, ein erstes Paar und ein zweites Paar auf einer ersten bzw. einer zweiten geraden Linie angeordnet ist, die parallel zur Schwenkachse (23) verlaufen und entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) in entgegengesetzten Richtungen symmetrisch von der Schwenkachse (23) beabstandet sind, und wobei sich die beiden Angriffsabschnitte jedes Paars auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Spiegelelements (2) befinden und der Schwenkbewegung eines anderen der beiden lateralen Elemente (13a, 13b) folgen.Mirror ( 1 ) for synchrotron radiation with a mirror element ( 2 ) and one the mirror element ( 2 ) supporting suspension device ( 3 ), wherein the mirror element ( 2 ) an elongate body having a length along the direction of the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) and over at least a part of its length extending mirror surface ( 2a ) and wherein the suspension device ( 3 ) - a basic component ( 11 ) and - two holding devices ( 12 ), which are spaced from each other attached to the base component, the mirror element ( 2 ) and along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) are arranged symmetrically and spaced therefrom, characterized in that each holding device ( 12 ) - two lateral elements ( 13a . 13b ) located on opposite sides of the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) and in the manner of the base component ( 11 ) are mounted in relation to the base component ( 11 ) and with respect to each other in both directions of rotation about a common pivot axis ( 23 ), which perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ), and - at least one truss element ( 17 ) having the two lateral elements ( 13a . 13b ), wherein the two pivot axes ( 23 ) along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) are arranged with respect to this symmetrical and spaced from each other and wherein each holding device ( 12 ) for supporting the mirror element ( 2 ) four spaced apart attack sections ( 35a . 35b ) attached to the mirror element ( 2 attack and support this and of which in a reference position of the lateral elements ( 13a . 13b ), from which they are in both directions of rotation about the common pivot axis ( 23 ), a first pair and a second pair are arranged on a first and a second straight line, respectively, which are parallel to the pivot axis (FIG. 23 ) and along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) in opposite directions symmetrically from the pivot axis ( 23 ), and wherein the two engaging portions of each pair on opposite sides of the longitudinal axis of the mirror element (FIG. 2 ) and the pivotal movement of another of the two lateral elements ( 13a . 13b ) consequences. Spiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (23) der Halteeinrichtungen (12) entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) einen Abstand von 40 bis 60% der Länge des Spiegelelements (2) haben.Mirror according to claim 1, characterized in that the pivot axes ( 23 ) of the holding devices ( 12 ) along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) a distance of 40 to 60% of the length of the mirror element ( 2 ) to have. Spiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (23) der Halteeinrichtungen (12) entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) einen Abstand von 50,8% der Länge des Spiegelelements (2) haben.Mirror according to claim 2, characterized in that the pivot axes ( 23 ) of the holding devices ( 12 ) along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) a distance of 50.8% of the length of the mirror element ( 2 ) to have. Spiegel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Halteeinrichtung (12) die beiden geraden Linien, auf denen in der Bezugsposition der lateralen Elemente (13a, 13b) jeweils ein Paar der Angriffsabschnitte (35a, 35b) angeordnet ist, entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) einen Abstand von 20 bis 30% der Länge des Spiegelelements (2) haben.Mirror according to one of the preceding claims, characterized in that for each holding device ( 12 ) the two straight lines on which in the reference position of the lateral elements ( 13a . 13b ) each a pair of attack sections ( 35a . 35b ) is arranged along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) a distance of 20 to 30% of the length of the mirror element ( 2 ) to have. Spiegel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Halteeinrichtung (12) die beiden geraden Linien, auf denen in der Bezugsposition der lateralen Elemente (13a, 13b) jeweils ein Paar der Angriffsabschnitte (35a, 35b) angeordnet ist, entlang der Längsachse des Spiegelelements (2) einen Abstand von 26,4% der Länge des Spiegelelements (2) haben.Mirror according to claim 4, characterized in that for each holding device ( 12 ) the two straight lines on which in the reference position of the lateral elements ( 13a . 13b ) each a pair of attack sections ( 35a . 35b ) is arranged along the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) a distance of 26.4% of the length of the mirror element ( 2 ) to have. Spiegel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lateralen Elemente (13a, 13b) mit Kreuzfedergelenken (19) schwenkbar an der Basiskomponente (11) gelagert sind.Mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral elements ( 13a . 13b ) with cross spring joints ( 19 ) pivotable on the base component ( 11 ) are stored. Spiegel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden lateralen Elemente (13a, 13b) jeder Halteeinrichtung (12) durch zwei Traversenelemente (17) miteinander verbunden sind.Mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the two lateral elements ( 13a . 13b ) of each holding device ( 12 ) by two truss elements ( 17 ) are interconnected. Spiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Traversenelemente (17) mit Kreuzfedergelenken (25) in der Weise gelenkig an den lateralen Elementen (13) angebracht sind, dass sie jeweils um eine senkrecht zur Längsachse des Spiegelelements (2) verlaufende Achse drehbar sind, wobei die Angriffsabschnitte (35) an den Traversenelementen (17) vorgesehen sind.Mirror according to claim 7, characterized in that the two truss elements ( 17 ) with cross spring joints ( 25 ) hingedly at the lateral elements ( 13 ) are mounted so that they are each about a perpendicular to the longitudinal axis of the mirror element ( 2 ) extending axis are rotatable, wherein the attack sections ( 35 ) on the truss elements ( 17 ) are provided. Spiegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzfedergelenke (25) über Festkörpergelenke (55a, 55b) an den lateralen Elementen (13) angebracht sind.Mirror according to claim 8, characterized in that the cross spring joints ( 25 ) over solid joints ( 55a . 55b ) on the lateral elements ( 13 ) are mounted. Spiegel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden Traversenelemente (17) in Längsrichtung des Spiegelelements (2) betrachtet einen U-förmigen Querschnitt mit zwei im Wesentlichen parallelen Schenkeln (27a, 27b) und einer die beiden Schenkel (27a, 27b) verbindenden Querstrebe (29) aufweist. Mirror according to one of claims 7 to 9, characterized in that each of the two truss elements ( 17 ) in the longitudinal direction of the mirror element ( 2 ) considers a U-shaped cross section with two substantially parallel legs ( 27a . 27b ) and one the two legs ( 27a . 27b ) connecting cross strut ( 29 ) having. Spiegel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Querstrebe (29) zwei Paare von Festkörpergelenken (33a, 33b) aufweist, die symmetrisch entlang der Länge der Querstrebe (29) und beabstandet von deren Enden angeordnet sind und die durch einen doppel-T-förmigen Durchbruch (31) in der Querstrebe (29) gebildet sind, durch die das Material der Querstrebe (29) an vier rechteckig zueinander angeordneten Orten so weit verjüngt ist, dass sich die Querstrebe (29) bei einer relativen Schwenkbewegung der beiden jeweiligen lateralen Elemente (13a, 13b) an diesen Orten in der Weise verbiegt, dass die jenseits der Festkörpergelenke (33a, 33b) gelegenen Endabschnitte (29a, 29b) der Querstrebe (29) und die beiden oberhalb und unterhalb des Durchbruchs (31) befindlichen Abschnitte der Querstrebe (29) parallelogrammartig gegen einander verschwenkt werden können.Mirror according to claim 10, characterized in that each transverse strut ( 29 ) two pairs of solid-state joints ( 33a . 33b ) which is symmetrical along the length of the transverse strut ( 29 ) and spaced from the ends of which are arranged through a double-T-shaped aperture ( 31 ) in the transverse strut ( 29 ) are formed, through which the material of the transverse strut ( 29 ) is so far tapered at four rectangularly arranged locations that the cross strut ( 29 ) in a relative pivoting movement of the two respective lateral elements ( 13a . 13b ) bends in these places in such a way that the beyond the solid joints ( 33a . 33b ) end portions ( 29a . 29b ) of the transverse strut ( 29 ) and the two above and below the breakthrough ( 31 ) located portions of the cross strut ( 29 ) can be pivoted parallelogram against each other. Spiegel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsabschnitte (35a, 35b) des jeweiligen Traversenelements (17) an den Endabschnitten (29a, 29b) der Querstreben (29) vorgesehen sind.Mirror according to claim 11, characterized in that the engaging sections ( 35a . 35b ) of the respective truss element ( 17 ) at the end sections ( 29a . 29b ) of the transverse struts ( 29 ) are provided. Spiegel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiegelelement (2) an gegenüberliegenden Seitenflächen (7) eine Nut (9) aufweist und dass die Schenkel (27a, 27b) des Traversenelements (17) jeweils einen Vorsprung (39a, 39b) aufweisen, wobei die Vorsprünge (39a, 39b) die Angriffsabschnitte (35a, 35b) bilden.Mirror according to claim 10 or 11, characterized in that the mirror element ( 2 ) on opposite side surfaces ( 7 ) a groove ( 9 ) and that the legs ( 27a . 27b ) of the truss element ( 17 ) each have a projection ( 39a . 39b ), wherein the projections ( 39a . 39b ) the attack sections ( 35a . 35b ) form. Biegevorrichtung (45) für einen Spiegel (1) für Synchrotronstrahlung nach einem der vorherigen Ansprüche zur Biegung von dessen Spiegelelement (2) mit zwei Biegehebeln (47a, 47b), die jeweils an zwei in Längsrichtung des Spiegelelements (2) voneinander beabstandeten Punkten (53a, 53b, 53c, 53d) an den beiden Enden des Spiegelelements (2) angreifen, wobei durch eine Betätigung der Biegehebel (47a, 47b) an beiden Ende des Spiegelelements (2) ein Biegemoment in das Spiegelelement (2) eingeleitet wird, so dass das Spiegelelement (2) eine Krümmung um die Querachse erfährt.Bending device ( 45 ) for a mirror ( 1 ) for synchrotron radiation according to one of the preceding claims for bending of its mirror element ( 2 ) with two bending levers ( 47a . 47b ), each at two in the longitudinal direction of the mirror element ( 2 ) spaced points ( 53a . 53b . 53c . 53d ) at the two ends of the mirror element ( 2 ), wherein by an actuation of the bending lever ( 47a . 47b ) at both ends of the mirror element ( 2 ) a bending moment in the mirror element ( 2 ) is initiated, so that the mirror element ( 2 ) experiences a curvature about the transverse axis.
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