X射线多层膜劳厄(Laue)透镜是新兴的X射线微聚焦元件,能大大提高X射线聚焦效率和分辨率。本项目开展了多层膜Laue透镜的设计、制备与测试研究。利用耦合波理论分析了X射线在多层膜Laue透镜内的衍射传播,对8keV的X射线,设计了最外层宽度为15nm的多层膜Laue透镜,计算了Laue透镜的衍射效率和分辨率。采用直流磁控溅射镀膜技术,开展了多层膜Laue透镜的制备研究。研究了W/Si,Mo/Si,WSi2/Si和MoSi2/Si多层膜的应力特性,选择WSi2/Si为膜系材料,通过定标和扫描电子显微镜测试,解决了速率漂移问题,制备了总厚度7.9微米的多层膜,膜厚误差控制在3%以内。开展了多层膜切片与制样研究,以获得理想的高宽比。依次将多层膜切片、抛光、研磨,制备出多层膜Laue透镜的楔形和平面样品,楔形样品尖端深度为10微米,平面样品深度为24.5微米。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对多层膜Laue透镜样品表面进行测试,结果表明膜层结构完整,界面清晰,粗糙度为3nm。X射线衍射仪的测试结果表明,多层膜Laue透镜结构与设计值吻合,证实了X射线多层膜Laue透镜的可行性。
英文主题词Multilayer Laue Lens;diffraction efficiency;resolution;magnetron sputtering;polish