太阳日冕成像用正入射软X射线光学元件

　      1引言

　     在过去五年中，由于用探空火箭发射的正入射X射线望远镜(NixT)成功她获得了高分辨的大阳软X射线日冕图像，这个望远镜用胶片和X射线电荷祸合器件(CCD)相机作探测器，所以目前正进行空间天气和地球公害(SWATll)卫星研究。它是一个小型、轻髦和便宜的载荷，放在近地轨道上，用其上的仪器测量和研究卫星所处位置的空间公害。其有三个主要目的:1、跟踪和测量近地轨道的空问碎片;2、监视、跟踪和测量来自太阳的大扰动和这些扰动对近地环境的影响;3、监视和研究太阳的日冕活动。

　　这些目的可通过直接观察得以实现，碎片的探测将由观察仪器测量碎片粒子发出的太阳和仪器问小的向前散射角的光来完成。太阳亮盘遮挡时，仪器可观察到比亮盘低八个量级的光。日冕的活动和不稳定性可用直接观察日冕X射线发射的方法完成。日冕的瞬态过程发生在日冕的内层，也就是靠近太阳表面的地方。只有当它们朝向或背离地球l才，才能由X射线—极紫外观察仪器和日冕观察仪观察到。

　　本文主要描述软X射线望远镜反射镜基片和多层膜的制备和性能研究，它和以前的NIXT反射镜相比有两点不同，其一是用X射线反射率计测量了最后抛光的反射镜基片表面，从而确定其具有足够的光洁度;其二是在制备多层膜过程中，使用改进的离子束抛光技术，获得了边界更加清晰的多层膜。除SWATH反射镜外，还制备了下一次飞行用的NlxT改进多层膜反射镜。

　　2.反射镜基片的加工与抛光

　　制造望远镜反射镜基片的主要困难是在获得所需的抛物面形状的同时获得超光滑的光洁度。在制造第一个NlxT望远镜反射镜前就建立了一套装置，它可把微晶玻璃抛光到非常少滑的程度，以致于用这些微晶玻璃的基片和浮法玻璃与硅基片上制备同祥结构的多层膜，从其反射镜的测量上没有发现任何差别。抛光粉是TK68°，在抛光的最后几小时内，只在抛光机中加水。NIXT望远镜反射镜基片也是用这种方法加工的，只在反射镜镀上多层膜后才检测了软X射线的反射特性。

　　SWATH望远镜反射镜基片是由ULE组成的，和NIXT相比，反射镜有更短的焦距和较大的孔径。实验中发现TK68在抛光过程中研磨非常快，曾获得0.4nm的粗糙度，但不能一直获得这个结果。因此要用其它的抛光粉和抛光方法。最后选用的抛光粉是Hastilite919，它主要是二氧化错，平均粒度为0.35μm。

　　用掠入射X射线的反射率曲线来定量评价表面光洁度的质量。在考虑粗糙度对反射率的影响过程中用了德拜一沃勒因子。估计镜子的表面粗糙度的均方根值为-0.4nm。用X射线衍射仪测量曲线需要约30mill，为了更快地给抛光过程反馈信息，经常只测量20=2°很小角度范围内的反射率，这时测量需要3mill，这使得在抛光过程中只中断很少时间来判断镜子表面光洁度的质量。对望远镜反射镜基片的测量也得到了类似的结果。