软X光多层膜反射镜的研究

本文介绍了软X光多层膜反射镜的发展过程和应用前景。讨论了软X光多层膜计算的衍射动力学理论和薄膜光学理论。设计了周期和非周期多层膜系。用磁控溅射制备了171Å21层周期和17层非周期Mo/Si结构反射镜。用电子束蒸发制备了256Å21层周期Mo/Si结构反射镜。对所制样品进行了X光小角衍射实验,俄歇电子能谱分析和反射率测试,并对实验结果进行了一些讨论。     

软X射线界面传输特性及应用研究

对软X射线与界面相互作用的规律进行初步研究,给出了软X射线界面散射的一级近似一般理论推导,从中给出了粗糙界面软X射线的散射传输特性,表明在粗糙表面上软X射线的镜向反射系数,需要做与粗糙度有关的数学修正。作为形式上的一种方法,本文还给出了粗糙表面对软X射线全反射的动力学模型,以及一维软X射线散射测量粗糙度原理。通过实验测量了λ=243Å,256Å时具有超光滑表面的Mo,Si样品之反射率和λ=44.6Å时石英超光滑样品的反射率。采用镀碘化铯的方法,使“真空紫外-软X光反射率计”的可测量短波长从200Å降至10Å.对44.6Å进行了散射测量,可以明显看到软X射线的非正常反射现象;还对积分散射测粗糙度方法进行了初步研究。最后给出了X线聚焦装置的理论公式和设计实例。     

18.2nm Schwarzschild显微物镜用多层膜带宽匹配问题分析

软X射线多层膜的进展使正入射高分辨率成像系统从红外、可见和紫外扩展到软X射线波段。由于软X射线多层膜的反射率还不能像其它波段反射镜反射率那样高,因此由两块同心球面反射镜组成的Schwarzschild物镜在软X射线波段得到了广泛的应用。本文从多层膜带宽匹配条件、Schwarzschild显微物镜的几何尺寸和多层膜镀制设备的性能出发,研究了实现Schwarzschild显微物镜带宽匹配条件的镀膜过程,为实际制备Schwarzschild显微物镜用多层膜提供理论指导。     

用透射光栅谱仪测量多层膜的反射特性

软X射线多层膜是当前应用光学和工程光学的研究热点之一,反射率是其性能和膜层质量最直观的参数,它的测量对了解多层膜性能和改进多层膜制备工艺具有重要意义。本文介绍采用带有前置光学系统的大面积透射光栅光谱仪分光,让软X射线多层膜反射+1级或-1级软X射线,用国产的SIOFM型X射线胶片接受软X射线,通过测量可定性地判断多层膜制备质量,为改进多层膜制备工艺提供重要的参考依据。     

18.2nm Schwarzschild显微物镜用多层膜带宽匹配问题分析

软X射线多层膜的进展使正入射高分辨率成像系统从红外、可见和紫外扩展到软X射线波段.由于软X射线多层膜的反射率还不能像其它波段反射镜反射率那样高,因此由两块同心球面反射镜组成的Schwarzschild物镜在软X射线波段得到了广泛的应用.本文从多层膜带宽匹配条件、Schwarzschild显微物镜的几何尺寸和多层膜镀制设备的性能出发,研究了实现Schwarzschild显微物镜带宽匹配条件的镀膜过程,为实际制备Schwarzschild显微物镜用多层膜提供理论指导.     

软X射线激光多层膜均匀性控制技术

软 X射线激光技术在近年来得以较快的发展 ,而多层膜是其不可缺少的一项基础技术 ,软 X射线激光多层膜本身的要求使得多层膜的结构性需达到很高的水平。现就软X射线激光多层膜的均匀性控制技术进行研究 ,以期得到更加精确的膜层结构。     

软X射线激光多层膜均匀性控制技术

软X射线激光技术在近年来得以较快的发展,而多层膜是其不可缺少的一项基础技术,软X射线激光多层膜本身的要求使得多层膜的结构性需达到很高的水平.现就软X射线激光多层膜的均匀性控制技术进行研究,以期得到更加精确的膜层结构.     

软X射线激光多层膜均匀性控制技术

软X射线激光技术在近年来得以较快的发展,而多层膜是其不可缺少的一项基础技术,软X射线激光多层膜本身的要求使得多层膜的结构性需达到很高的水平.现就软X射线激光多层膜的均匀性控制技术进行研究,以期得到更加精确的膜层结构.     

同步辐射软X射线多层膜反射率计测量控制系统

本文介绍我们首先使用一块软X射线多层膜反射镜作为色散元件而研制的同步辐射软X射线反射率计的软硬件结构、功能与特点,并报告了实测结果。     

用磁控溅射法制备软X射线多层膜

本文介绍用直流-射频平面磁控溅射法制备软x射线多层膜的初步实验结果。在一定工艺条件下,采用计算机定时控制膜厚的方法,严格按照设计周期制备了多层膜样品,并给出了X射线衍射仪小角衍射的检测结果。     

利用广角衍射仪对软X射线超薄膜的测量

利用X射线衍射,是目前国际上对超薄多层膜进行检测常用的方法之一,但只局限于双晶或小角衍射仪。本文利用的方法解决了广角衍射仪在低角区测量时由于样品放置误差所造成的衍射峰偏移和得不到衍射曲线的问题,从而使广角衍射仪得以应用在小角区测量。文中重点对测量曲线进行了分析,准确计算了多层膜的周期和单层膜厚度,并与测量值进行了比较,结果表明利用广角衍射仪测量膜厚是切实可行的。在目前我国X射线波段反射率测量装置还没有完善的条件下,利用X射线衍射仪对超薄膜的检测更显得格外重要。     

低功率软X光源及其辐射特性

本文介绍了工作于1～67A波谱范围的多靶面低功率软X光源的工作原理、具体结构及实验结果。文章推导了电子束斜入射条件下极值靶电压的计算公式,并详尽地讨论了靶电压的选定。该X光源通过可转动的靶面支承轮,使4个(或8个)不同元素的靶面依次接受高速电子的轰击,从而获得4种(或8种)元素的特征X射线。靶极消耗功率为12mW,无需冷却即能正常工作。文中示出了Al—K_a(8.34Å)、C—K_a(44.7Å)及B—K_a(67.6Å)等特征谱线测试结果。     

多层膜软X光反射镜

复旦大学物理系激光研究室从1984年开始软X光反射镜的研制工作。六年来,进行了超薄多层膜的膜厚监控的方法研究、单层超薄金属膜的特性研究、Ni-C和Mo-Si多层膜软X光反射镜的制备与测试以及用PVD与LB技术相结合制备软X光反射镜。本文详细介绍了这些工作。     

Soft X-ray microscopy with a cryo scanning transmission X-ray microscope: I. Instrumentation, imaging and spectroscopy

We have developed a cryo scanning transmission X-ray microscope which uses soft X-rays from the National Synchrotron Light Source. The system is capable of imaging frozen hydrated specimens with a thickness of up to 10 μm at temperatures of around 100 K. We show images and spectra from frozen hydrated eukaryotic cells, and a demonstration that biological specimens do not suffer mass loss or morphological changes at radiation doses up to about 10¹⁰ Gray. This makes possible studies where multiple images of the same specimen area are needed, such as tomography ( Wang et al. (2000 ) Soft X-ray microscopy with a cryo scanning transmission X-ray microscope: II. Tomography. J. Microsc . 197, 80–93) or spectroscopic analysis.     

软X射线偏振光学元件的设计与制备

叙述了软X射线波段反射式多层膜起偏器和检偏器的设计原则和设计方法,优化计算了5.9nm波长处多层膜光学元件的偏振性能,阐述了其制备的过程,利用小角度衍射法对多层膜的厚度进行了测量,并对同步辐射测量的反射率结果进行了拟合分析。     

X射线激光及等离子体物理研究中的X光光学进展

近十年来,X射线技术的发展很快,用途日益扩展。激光核聚变、X光激光及激光等离子体研究的发展对X光光学提出了新的要求。X光诊断技术也在激光等离子体、X激光以及激光核聚变研究中处于重要地位。本文分别介绍X射线光谱和XUV诊断光学技术、X光成像系统、编码成像、X激光腔反射镜等方面的X光光学进展。     

微通道板对软X射线响应的实验研究

在X光成像望远镜中微通道板(MCP)作为焦平面上的成像接收器,探测天体的软X射线辐射图像。本文实验研究在软X射线波段MCP的成像性能以及与此有关的其他性能。作者没计了实验装置,测量了在碳K_a(4.47nm)线下微通道板——荧光屏组件的分辨率,与计算结果进行了比较。提出了一种用软X射线光电发射作为初电流测量MCP电流增益的新方法,具有可反复多次测量、重复性良好及测量方便等优点。测量了在两个波长下微通道板的量子效率及随X射线入射角的变化。     

使用气体靶激光等离子体光源的软X射线反射率计

建立了一台使用气体靶激光等离子体光源的软X射线反射率计,并给出了使用该反射率计测量软X射线多层膜反射率的方法.与金属靶等离子体光源相比,由于使用了气体靶等离子体光源,该反射率计具有低碎屑、可长期连续运行等优点.针对单色仪的二级光谱对反射率测量结果产生的影响,提出了修正方法.并用此方法对实测的工作波长为17.1nm软X射线多层膜的反射率曲线进行了修正.