聚甲基丙烯酸甲酯材质硬X射线组合Kinoform透镜的制作

为提高硬X射线聚焦元件的聚焦性能,利用LIGA(Lithographie,Galvanoformung,Abformung)技术,制备了深度为60μm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材质硬X射线组合Kinoform透镜(CKL),并获得了良好的面形。制备的CKL以宽度为几个微米的细窄线条为主要结构,包括曲面和直角面形,线条最窄宽度为2μm。为保证CKL良好的曲面及直角结构,样品制备分为三部分:过渡掩模板的制备,LIGA掩模板的制备,以及最终样品的硬X射线曝光制备。在LIGA掩模板制备过程中,采用制备有纳米柱阵列的硅衬底有效解决了光刻胶脱胶的问题。在最终样品制备过程中,选用分子量较高的PMMA片作衬底,提高了PMMA刚度,有效缓解了细窄线条的倒塌黏连问题,保证了CKL的良好面形。在北京同步辐射光源(BSRF)成像站测试了CKL透镜的性能,结果显示其对于8keV的X射线,聚焦焦斑的半高全宽(FWHM)为440nm。     

利用LIGA技术制作过滤介质

LIGA技术具有加工精度高,深宽比大,表面平整,应用领域广等优点,是一种先进的微细加工方法。将LIGA技术的这些优点充分用于过滤介质的制作中,能改善过滤介质的力学强度、机械性能、流阻大小、可再生性等过滤性能。实验中,通过选用不同的材料、适当调整工艺步骤、以及结合微细电火花加工方法等,分别制作出了胶结构、镍结构、不锈钢、以及金结构等多组材料不同、过滤孔隙形状、大小各异的过滤介质,能满足多种不同过滤场合的需求。     

纳米岛光刻技术及其应用

介绍了一种基于微加工技术的新方法——纳米岛光刻技术。利用该技术制造出几十纳米到微米尺度的岛结构，然后利用剥离、刻蚀等微加工技术，将该岛转化成纳米孔、纳米岛、纳米井等结构。该技术的特点是能够制造出具有各种密度的纳米结构(最高覆盖率可达50％以上)，且开发成本低，工艺性能优越，是一种有效制造纳米岛结构的专业方法。     

LIGA技术X光深层光刻工艺研究

通过在北京高能所3W1束线上进行的X光深层光刻工艺研究,获得了侧壁光滑、陡直、厚度达100μm,深宽楷比达20的光刻胶和金属微结构,表明该光束线适用于LIGA技术的研究。     

微网气体探测器微结构SPACER的研制

在多丝正比室（MWPC）受到严重挑战的形势下,微网气体探测器（micromegas）以其响应时间快、计数能力高的优势而从各种新型的气体探测器中脱颖而出。本文介绍了利用两种方法制作微网气体探测器微结构的工艺,一种是利用准LIGA工艺,以SU8胶为绝缘层;另一种是利用干膜做绝缘层来制作微网气体探测器。对比分析了SU8胶和干膜对于制作微网气体探测器的优劣。实验证明,利用干膜制作的微网气体探测器性能更好。使用放射源55Fe对其能量分辨本领进行了实验研究,结果利用干膜制作的微网气体探测器得到了有效增益,测出了逃逸峰。另外,还分析了使用编织丝网和电铸镍网对微网气体探测器的影响,实验证明,电铸镍网更适合于微网气体探测器的性能要求。     

微网气体探测器微结构SPACER的研制

在多丝正比室(MWPC)受到严重挑战的形势下,微网气体探测器(micromegas)以其响应时间快、计数能力高的优势而从各种新型的气体探测器中脱颖而出。本文介绍了利用两种方法制作微网气体探测器微结构的工艺,一种是利用准LIGA工艺,以SU8胶为绝缘层;另一种是利用干膜做绝缘层来制作微网气体探测器。对比分析了SU8胶和干膜对于制作微网气体探测器的优劣。实验证明,利用干膜制作的微网气体探测器性能更好。使用放射源55Fe对其能量分辨本领进行了实验研究,结果利用干膜制作的微网气体探测器得到了有效增益,测出了逃逸峰。另外,还分析了使用编织丝网和电铸镍网对微网气体探测器的影响,实验证明,电铸镍网更适合于微网气体探测器的性能要求。     

利用紫外光刻技术进行SU8胶的研究

SU8光刻胶优异的性能在MEMS技术的发展重得到了广泛的应用，已经成为MEMS研究中必不可少的方法之一。SU8光刻胶能够进行厚度达毫米的结构研究工作，另一方面SU8结构具有很好的侧面垂直结构，通过控制工艺参数，能够获得满意的SU8胶结构。SU8光刻胶已应用于UGA技术的标准化掩模制造工艺和一些器件的研究工作。在SU8胶研究过程中，克服了许多技术难题，使得这一技术能够应用到实际的需要中。     

深亚微米X射线光刻模拟软件XLSS 1.0

介绍了一套自行研制的深亚微米同步辐射X射线光刻模拟软件--XLSS 1.0.该软件基于面向对象技术,采用束衍生法及快速傅里叶变换相结合的方法来研究X射线掩模中吸收体的光导波效应,对光刻胶表面空间光强分布及光刻胶剖面进行了精确模拟计算,发现模拟结果与实验结果吻合很好,且模拟结果的特征尺寸宽度与实验结果的特征尺寸宽度误差小于±10%.     

3B1束线上LIGA掩模的设计研究

BSRF中的381光束线与LIGA实验站过去使用的3W1光束线相比，其同步辐射X光光谱较软、光强较弱，但可实现专用光和兼用光两用。现在UGA实验站移到381光束线，为此必须进行新的LIGA掩模设计、制作。结合此研究目的，本文通过使用XOP和Origin两个软件进行设计、计算，分别得到了专用和兼用时381光束线在传输过程中的各级能谱图和传输、吸收数据，并针对这两种不同的用光情况分别设计、研究了两种不同组合的掩模：Au-PI组合和Au-Si组合。     

BSRF上的微细塑铸研究

利用北京同步辐射装置(BSRF)上的LIGA技术制作了镍模具,试验了溶液浇铸、反应浇铸、大气模压、真空模压四种不同的塑铸方法.结果表明采用自制模压装置,采用排气法可以获得与真空模压相近的效果;真空模压在这四种方法中具有最好的精度,但若不进行工艺参数优化,也会导致变形等问题.