中子超镜的优化设计

中子超镜的主要光学性能指标是反射临界角,反射临界角通常由镍块体材料的全反射临界角的倍数m来表征.本文采用增加帽层、优化关键参数和引入新设计参数的方法,弥补了中子超镜算法在m≤1区域内的局限性,实现了包含较少膜对数K的大m值中子超镜结构设计.利用Nevot-Croce模型模拟了多层膜的非理想界面,讨论了多层膜表界面粗糙度对超镜反射特性的影响.结果表明,对m=3的Ni/Ti中子超镜仅需200个膜对,在制作工艺上,要求制备m=3的Ni/Ti超镜的膜层界面粗糙度应小于1.5 nm,以保证其反射率不低于80%.