合肥同步辐射装置U26光束线45-115nm波段高次谐波抑制系统设计

为抑制合肥同步辐射装置U26光束线掠入射单色仪真空紫外波段的高次谐波,在45-115nm波段研究了Si和Al的反射率特性,结果表明:确定的入射角下,Si和Al的反射率随波长的变化有明显的截止,截止波长随入射角减小不断变大.以Si为反射镜材料,设计了两镜高次谐波抑制系统,核心由四组两两平行的平面反射镜组成,确定了每组反射镜的最佳入射角,并给出了该装置详细的结构设计参数.对该系统的高次谐波抑制效率进行计算表明,45-115nm波段的高次谐波抑制比均大于100.     

一种新型楔形膜在真空中的制作方法及测试结果

提出了一种新型楔形膜在真空中的制作方法,可以替代白光干涉位移传感器中的关键元件.该方法采用两层复制技术,用有机材料SU8胶作为楔形膜中间的材料.同时,搭建了白光干涉位移传感器系统,对制作的楔形膜进行了测量.实验结果表明,该解调系统具有较好的稳定性及较高的测量精度.     

钼粉料桶搬运及称重系统改进

通过对几种钼粉料桶搬运方式的对比分析,设计出一种简易的钼粉搬运手动推车,有效解决了现有钼粉搬运费工、费时的缺点。同时为满足钼粉料桶检斤称重的需要,配合搬运小车设置一套地坑及导向装置,提升了检斤称重效率。     

软X射线双频光栅设计及制作

以软X射线双频光栅作为剪切干涉元件,研究了剪切干涉法在激光等离子体诊断实验中的应用.为提高实验成功率,研究了双频光栅栅线的平行度及光栅效率.根据软X射线双频光栅栅线平行度与剪切干涉系统的干涉图像的关系,理论计算得出光栅平行度的指标要求.在全息曝光工艺中,通过衍射光斑位置检测法和莫尔条纹法确认光栅平行性,保证光栅平行度达到0.01°.利用合肥国家同步辐射实验室计量站对双频光栅的两组-1级衍射效率进行测试.测试结果显示,光栅平行性满足系统要求,光栅的两组-1级衍射效率均达到10％.软X射线双频光栅剪切干涉实验结果表明,双频光栅平行度及衍射效率满足激光等离子体诊断实验需求.     

用于软X射线显微术的氮化硅窗口的研制

氮化硅膜具有对软X射线吸收较小、成膜光滑、强度大和致密性好等优点，因而常选作为窗口材料。本文主要介绍了用于软X射线显微术的氮化硅窗口的制备工艺，给出在国家同步辐射实验室软X射线显微术实验站使用的实验结果。     

几种高反膜设计新方法

现代科技的发展对增反膜提出的要求越来越高,具体表现在两个方面:一是要求在现有基础上进一步提高反射率,拓宽高反膜带宽,二是将高反膜的波长向短波方向延伸至真空紫外~X射线。本文总结了近年来出现的一些思路独特的增反膜设计新方法,包括Needle设计法、Staggered broad-band reflecting multilayers法、Sub-quarterwave multilayers法、Layered synthetic mi-crostructure/quasi-periodic multilayers法、Layer by layer法、带阻挡层的Layer by layer法及Wide range multilayer设计法。给出了这些设计方法的思路,以真空紫外~X射线反射膜为侧重点。对增反膜设计、制作过程中尚存的一些重大问题也进行了阐述。     

用于大尺寸衍射光栅的光刻胶残余物的灰化系统研制

在制作大尺寸厚基底衍射光学元件时,经常需要清除残余底胶,为此我们研制了大尺寸衍射光栅灰化装置.该装置可以在450mm×450mm(φ650mm)范围内产生均匀性良好的等离子体,通过气体辉光放电来达到去残胶的目的,辉光放电速率可通过调节工作气体的浓度来控制.已用该装置灰化处理了200 mm×400mm×50mm的脉宽压缩光栅.     

全息平面变间距光栅刻线弯曲程度分析

简述了全息变间距光栅的几何理论,研究了不同记录参数情况下的刻线弯曲程度。给出了用于评价光栅刻线弯曲程度的表达式,并推导出了它的积分形式,使计算效率提高了2~3倍。结果表明:球面波与非球面波干涉得到的光栅线条并不一定比球面波干涉得到的线条要平直。     

用于太空望远镜的大口径薄膜菲涅尔衍射元件

为了满足空间衍射成像系统对大口径、轻量化衍射元件的需求,设计制作了直径为400mm的聚酰亚胺(PI)薄膜菲涅尔衍射元件。通过紫外光刻、离子束刻蚀等微细加工方法在石英基底上制作衍射图形,然后将衍射图形复制到PI薄膜上得到菲涅尔衍射型薄膜元件。结合有限元法探究了薄膜复制过程中热应力的变化规律及降低热应力的方法,分析了影响薄膜衍射效率的因素及薄膜制作误差、温度变化对薄膜成像的影响,最终实现了大面积薄膜与基底的分离,并通过局部氧气等离子体轰击提高了薄膜衍射效率的均匀性。经测试,薄膜菲涅尔衍射元件的厚度约为20μm,在波长633nm处的实际衍射效率平均值为33.14%,达到了理论效率的81.83%,衍射效率的均方根值RMS=0.01。实验结果表明,通过紫外光刻、离子束刻蚀和薄膜复制的方法可以得到大口径、高衍射效率的薄膜菲涅尔衍射元件。     

离子束抛光硅片纳米级微观形貌的原子力显微镜研究

本文报道了用原子力显微镜（ＡＦＭ）研究多种Ａｒ￣＋离子抛光参数Ｓｉ（ｌｌｌ）表面的微观粗糙度和三维微观形貌特征，发现用离子束抛光方法可以显著地改善硅片表面的微观粗糙度，抛光效果与离子束能量、束流强度、抛光时间和束流入射角度等有关。用４００ｅＶ离子能量、１００ｍＡ束流强度、６０°入射角离子束照射２小时后再改用３５０ｅＶ、８０ｍＡ束流强度以同样入射角照射２小时的样品，在１μｍ×１μｍ范围表面微观粗糙度（ＲＭＳ）值可达到０．３ｎｍ左右。而当小入射角（＜２０°）照射时抛光效果很差，其表面明显地呈现出直径约几十到几百ｎｍ凹坑的蜂巢状形貌特征。