针对上海光源（SSRF）光束线建设和晶体单色器须进行双晶晶体表面（晶面）平行度离线测量的需求,探讨了利用十字位相板改进后光笔干涉仪法测量双晶晶体表面平行度的可行性,并开展原理性实验。该方法克服了自准直仪法不能测量晶面绝对平行度的缺陷,并实现了同时测量双晶单色器的二维平行度。在本实验装置下,投角和滚角的理论测量精度可达0.89″和1.79″,为调节双晶单色器晶面平行度提供一种新的测量方法。

提出了一种实现固定空间输出位置同步辐射双晶单色器的方法及联动机构。分析了基于Bragg衍射原理的此类X射线双晶单色器发展状况，尤其是在能量扫描过程中，通过运动补偿实现出射光束方向与位置固定的方法，总结了各种机械联动机构。在综合凸轮耦合运动机构及自角联动机构运动特点基础上，详细描述了国家同步辐射实验室成功研制的X射线双品单色器L型联动机构特征，其融合了二者的优点，简化了结构与运动，重点分析了其结构原理与运动关系，以及机构运动的实现与第二晶体自身微调，并对其性能做丁进一步的讨论。测试结果表明，L型联动机构完全适用于实现3．1～12．4keV整个能量范围的全潜扫描实验研究。

针对第三代同步辐射装置光束线中的双晶单色器，分析了引起直接水冷却晶体面变形的原因，提出直接水冷却异型晶体结构，并用有限元方法进行数值模拟分析，得到晶体面形误差，并提出优化面形精度的方法。结果表明，在热负载、装夹力、真空负压和水流压力下，水冷却异型晶体在热源辐照区弧矢向和子午向平均面形误差RMS值分别达到1″和0．6″。

介绍了双晶单色器出射光与入射光T型固定出口机构的工作原理,分析了双晶之间位置关系及尺寸确定所需遵循的原则,并根据这些原则提出一种基于T型固定出口机构的双晶单色器晶体间位置关系及尺寸的确定方法.该方法不仅能够满足双晶单色器的固定出口的工作要求,而且还优化了双晶的长度尺寸、消除了第二晶体微调的位置误差.最后举例论证了该方法的有效性.

介绍了同步辐射双晶单色器第1晶体热负载的情况,分析了热变形的原因,尝试了用光学追迹SHADOW软件计算同步光在晶面上的能量分布,并用有限元方法模拟分析了底冷式和曲顶槽式两种水冷结构.结果表明,两种水冷却结构均能有效降低晶体表面的温升,减小变形量,其投角的变化小于投角调节精度(1 μrad),其中曲顶槽型结构效果更佳,可用于晶体表面热功率密度约为1.0 W/mmtt2的场合.