【摘要】： 近年來，隨著多層膜技術(shù)的深入發(fā)展，多層膜反射鏡已在軟X射線天文望遠(yuǎn)鏡，軟X射線顯微術(shù)，X射線投影光刻，同步輻射，等離子體診斷等許多領(lǐng)域內(nèi)成功的獲得了應(yīng)用。但這些多層膜基本上工作在極紫外和軟X射線波段。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，人們迫切需要在硬X射線波段建立相應(yīng)的光學(xué)元件，拓展X射線光學(xué)元件的應(yīng)用范圍。有鑒與此，我們在國內(nèi)率先展開了硬X射線波段光學(xué)元件——X射線超反射鏡的研究。 本文從材料在硬X射線波段的光學(xué)特性出發(fā)，討論了X射線超反射鏡的設(shè)計方法：X射線多層膜的材料選擇以及膜層數(shù)的確定；X射線多層膜光學(xué)性能的模擬計算，討論了表界面粗糙度對反射鏡反射率的影響；討論了對寬帶(角度和帶寬)多層膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值優(yōu)化的方法，采用理論解析法與數(shù)值優(yōu)化的方法相結(jié)合，成功設(shè)計出了工作在Cu的Kα處的C／W超反射鏡結(jié)構(gòu)。 從光學(xué)多層膜的制備方法出發(fā)，本文選擇使用磁控濺射的方法作為X射線超反射鏡的制備。在原來的膜厚控制方法基礎(chǔ)上，在濺射速率定標(biāo)過程中，引入了誤差因子，提高了定標(biāo)精度；經(jīng)過大量的實驗研究，確定了較佳的工作參數(shù)，制備出了W／C超反射鏡。 本文采用了X射線小角衍射的方法測量了超反射鏡的光學(xué)性能，反射鏡的反射率曲線與理論計算結(jié)果符合較好，完全滿足實際需要。 本文得到國家自然科學(xué)基金的資助。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：P111.2
【圖文】：

透射成像技術(shù)，計算機X射線軸向?qū)游鲈煊皰呙杓夹g(shù)(CT掃描)己經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用;軟X射線顯微術(shù)可以獲得生物組織的精細(xì)結(jié)構(gòu);極紫外投影光刻則是未來超大規(guī)模集成電路的制造技術(shù)。實際上，倫琴發(fā)現(xiàn)的X射線是波長很短的硬X射線，其在光波譜中的位置如圖1.1所示。而且在發(fā)現(xiàn)了X射線之后，倫琴就立即著手研究了X射線的折射和反射，希望能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到成像系統(tǒng)中。但是在實驗過程中他并沒有發(fā)現(xiàn)X射線的偏折現(xiàn)象。他寫到:對于X射線來說，所有材料的折射率都非常接近于空氣或真空，差別小于0.05。他還通過比較各種材料在粉未狀和固體狀時的X射線透射性能來驗證X射線能否被反射，但是他發(fā)現(xiàn)在透射性方面這些物體沒有任何差別。他希望能像糖和雪在可見光中那樣，粉未狀物質(zhì)的表面可能產(chǎn)生多路反射，提高X射線的散射，而他最后得出的結(jié)論是這些材料的X射線反射率非常低。由此他認(rèn)為X射線不會因為折射、反射或散射而產(chǎn)生光路偏折，在X射線波段制造透鏡和反射鏡是不可能的。Waveleng士hl陣..lllll}...

X射線超反射鏡的沒計、制備與檢測loom范圍內(nèi)利用原子力顯微鏡掃描(b)為相同臺階在不同旋轉(zhuǎn)角度下的的小突起(由于基片或臺階樣品被的表面形貌基本一樣，由此可以得一樣(蕊O.3nLm)，膜層質(zhì)量很好。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 張俊平;早期的X射線光學(xué)——Albert V.Baez訪談?wù)沎J];光機電信息;1995年12期

2 張俊平，曹健林，馬月英，高宏剛，陳斌，呂俊霞，裴舒，陳星旦;軟X光激光用多層膜反射鏡的設(shè)計與性能模擬計算[J];光學(xué)學(xué)報;1995年08期

3 王世績,顧援,傅思祖,周關(guān)林,余松玉,倪元龍,吳江,韓國強,周正良,萬炳根,陶祖聰,彭惠民,盛家田,張覃鑫,邵云峰,張國平,林尊琪,王樹森,陳萬年,范滇元;“雙靶對接”高增益類Ne鍺軟X光激光實驗研究[J];中國科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué));1991年02期

4 曹健林，馬月英，張俊平，裴舒，陳星旦;軟X光激光用多層膜反射鏡的制備與檢測[J];中國激光;1995年06期

5 王雪梅，王義和;模擬退火算法與遺傳算法的結(jié)合[J];計算機學(xué)報;1997年04期

本文編號：2764093