本项目提出采用两级X射线组合透镜跨接获得纳米量级X射线微束的新思路,以此为基础开展具有亚微米-纳米尺度微区分析能力的X射线微探针技术研究。主要研究工作和取得的研究成果包括(1)具有亚微米-纳米尺度聚焦能力的X射线微聚焦器件的研制。对X射线组合透镜的焦距、透过率、有效口径、增益、纵横向分辨本领、球差等进行深入系统的理论分析;以此为基础设计并实际制作了各种材料(包括有机材料、金属、半导体)带校准标识的X射线组合透镜,经在北京和上海同步辐射装置测试,获得了非常明显的聚焦效果。并以实测聚焦性能结果为依据,研究了制作工艺误差对X射线组合透镜聚焦性能的影响,以及沙漏状组合透镜的背面曝光制作技术等。(2)X射线微束聚焦及微探针实验系统的设计和实现。解决了跨接式两极X射线组合透镜聚焦系统的激光和X射线校准问题;设计并制造了单片式双组合透镜跨接微系统。在此基础上,设计并构建了基于同步辐射光源的X射线微束聚焦及微探针实验系统,其中微束聚焦器件分别采用跨接式两级X射线组合透镜聚焦系统和单片式双组合透镜跨接微系统。以上研究工作和结果,对提升我国X射线聚焦器件以及X射线探测设备的研究水平有重要意义。
英文主题词compound X-ray refractive lenses; sub-micro to nanometer focal spot; X-ray microbeam; microprobe