用X射线反射测量法表征双层结构中 低原子序数材料的特性

介绍了用X射线反射测量术表征双层薄膜中低原子序数材料特性的方法。由于低原子序数材料的光学常数与Si基板材料的光学常数非常接近,用X射线反射法确定镀制在Si基板上的低原子序数材料膜层结构的变化十分困难,因此,提出了在镀制低原子序数材料前,首先在基板上镀制一层非常薄的金属层的方法。实验中,选用Cr作为金属层材料,制备并测试了三种不同C膜镀制时间的Cr/C双层薄膜。反射率曲线拟合结果表明,C膜密度约为2.25 g/cm³,沉积速率为0.058 nm/s。     

X射线成像光学的新进展：Bragg－Fresnel多层膜元件

简要叙述了Ｘ射线反射式衍射光学元件──Ｂｒａｇｇ－Ｆｒｅｓｎｅｌ多层膜元件产生和发展的过程。介绍了它的基本原理及它的设计和制作步骤。对其应用前景作了简要分析，并对开展这方面的研究工作提出了一些设想。     

微焦点X光光源

我们研制了操作在5kV至60kV的微焦点X光光源, 它可以满足高分辨率投影成像的需要.通过采用单极靴磁透镜来进行电子束聚焦, 得到了5μm至10μm的光点尺寸.此光源操作方便, 可应用在工业, 生物、医学等领域.     

最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响

选用能制备小周期的钨/硅(W/S i)作为膜层材料对,着重研究最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响。基于矩阵法计算多层膜反射率和单纯形数值优化方法,设计了入射光子能量为8.0keV,掠入射角的宽度分别为0.85°~1.10°,1.40°~1.70°的X射线超反射镜。结合实际实验制备技术,考虑了W/S i两种膜层材料的最小成膜厚度,确定了膜堆中最小膜层厚度为0.5nm~1.0nm。通过改变最小膜层厚度的值,优化设计了上述条件下的非周期多层膜并对其光学性能进行比较。结果表明:同一个工作波长下,随着多层膜工作角度(掠入射)的增加,膜堆中膜层的厚度减小,最小膜层厚度对其光学性能的影响增加,其光学性能变差。     

真空紫外波段Al膜保护层MgF_2的光学常数

由于Al膜的保护层MgF_2薄膜的光学常数对Al/MgF_2高反射镜的性能有极大的影响,本文研究了获取MgF_2薄膜光学常数的方法。用热舟蒸发的方法在室温B270基底上镀制了3块不同MgF_2厚度的Al/MgF_2反射镜样品,通过掠入射X射线小角反射方法表征样品,获得了膜层厚度和粗糙度。在国家同步辐射实验中心计量站测试了入射角为5°时,样品在105~130nm波段的反射率。在Al、MgF_2膜层的厚度和Al的光学常数已知条件下,依据菲涅尔公式,得出了满足某波长处样品反射率的等值曲线,然后从三条曲线的交点得出了MgF_2薄膜在108~128nm波段的光学常数。对比和分析显示:利用此方法得到的108~128nm波段MgF_2薄膜光学常数计算的反射率曲线和实际测试得到的反射率曲线吻合较好。     

NiC/Ti中子多层膜的微结构和界面研究

NiC/Ti中子超镜是一种高性能的中子多层膜光学元件,是提升中子导管、聚焦装置等中子光学系统的中子利用率的关键之一。为了提升NiC/Ti中子超镜的性能,本文面向具有不同厚度NiC膜层的NiC/Ti多层膜,分别采用X射线掠入射反射和X射线衍射的方法表征了NiC/Ti多层膜的膜层厚度、界面粗糙度和膜层晶向结构。研究结果表明:随着NiC膜层厚度的增长,除了在较小尺度(≤2.5nm),NiC-on-Ti界面的粗糙度基本保持不变;而Ti-on-NiC界面的粗糙度却呈现出较大的变化。具有不同厚度的NiC膜层的NiC/Ti多层膜的界面粗糙度呈现不对称性的变化,主要原因在于NiC膜层的微结构随着膜层厚度的增长而产生了变化。     

太阳日冕成像用正入射软X射线光学元件

在过去五年中,由于用探空火箭发射的正入射X射线望远镜(NIXT)成功地获得了高分辨的太阳软X射线日冕图像,这个望远镜用胶片和X射线电荷耦合器件(CCD)相机作探测器,所以目前正进行空间天气和地球公害(SWATH)卫星研究.它是一个小型、轻量和便宜的载荷,放在近地轨道上,用其上的仪器测量和研究卫星所处位置的空间公害.其有三个主要目的:1、跟踪和测量近地轨道的空间碎片;2、监视、跟踪和测量来自太阳的大扰动和这些扰动对近地环境的影响;3、监视和研究太阳的日冕活动.     

中国科学院长春光学精密机械研究所应用光学国家重点实验室真空紫外—软X射线光学研究组简介

应用光学国家重点实验室建立以来.真空紫外一软X射线光学研究一直是该实验室的重点发展学科之一,其研究基础深厚、特点鲜明、研究水平处于国际前沿地位,主要从事真空紫外一软X射线光学的基础研究和应用基础研究,已形成从理论到实验.从光源、光学元件和探测器研究到实用仪器开发研制的研究体系,装备有国内先进的真空紫外一软X射线波段光谱测试和光学元件及系统的加工、检测设备,具有真空紫外一软X射线光学的综合研究能力.近期的主要研究方向包括软X射线多层膜技术研究;软X射线显微成像及投影光刻技术研究;真空紫外     

极紫外光刻给光学技术带来的挑战

概述了极紫外光刻技术的发展,阐明了极紫外光刻技术的特点,说明了极紫外光刻的关键光学技术.极紫外光刻中光学元件的评价需要采用随空间波长变化的表面功率谱密度进行评价,分析了不同区域内表面误差对极紫外光刻系统性能的影响,给出了极紫外光刻对相应空间波长区域的技术要求和现在技术能够达到的水平.根据这些问题,重点说明了极紫外光刻如何将光学加工、检测和镀膜技术带到了原子尺度.最后建议我国能够抓紧时间,尽快启动相关研究,推动我国相关领域的发展.