硬X射线用的层叠式波带板

　　1.前言

　　随着同步辐射(SR)光的出现，期待着X射线的微光束技术。波带板(以下简称ZP)是X射线聚光器件之一，目前来说，它能形成最微细的光束。因此，作为软X射线显微镜的透镜而被广泛使用。ZP是以利用衍射现象的聚光器件，是对入射X射线透明和不透明的同心圆环交替重叠几层的平板(见图l(C))。      软X射线用的ZP是利用微细加工技术制成的，可获得直径小于0.1um的光束。另一方面，所谓的硬X射线(l~n埃)因为X射线的透过力强，所以不透明部分需要加厚(见图1(c)的O利用微细加工方法制作是困难的。因此利用多层薄膜成膜技术来制作，但是光束直径限于几微米，为了亚微米化必须研究其制作技术.本文叙述集成式ZP的发展现状。

　　2.层叠式波带板的制作方法

　　层叠式ZP制作方法的简图，如图1所示。在旋转的芯线基板上将重元素(X射线截断物质)和轻元素(X射线透过物质)交替几层成膜后，对旋转轴垂直切断，通过研磨制成理想厚度的(用skeV15~50um)薄片获得ZP。波带成膜过程使用了注射方法。

　　3.波带板用的多层膜材料

　　使用ZP的光学系统在焦平面上光束直径是最外层波带宽(图l的△r)的1.03倍，　因为波带宽度外周越窄，从理论上波带越多，越能得到微小光束。但是，层叠式ZP的光束直径只能获得比上述值大一个数量级的值。其原因是光源的大小、波带(多层膜)的界面紊乱和层数等所致。其中关于界面的紊乱问题，可通过改变成膜材料、成膜条件以及成膜等方法来控制紊乱。

　　Saitoh等人制作出WSi:/C系ZP，Bionta等人制作出Al/Cu系ZP。这些ZP界面的平滑性和层数方面还有改善的余地。Witt也正　在制作Ni/Ge系zP。研究人员就界面的紊乱与成膜材料的依赖关系做了研究。轻元素用C、重元素用W、Cr、Ag、Cu，利用溅射法在金芯线基板上形成多层膜，其结果，Ag/C多层膜的界面最平滑，Cu/C多层膜次之，W/C多层膜最不光　　滑。对重元素利用低熔点材料了Ag、Cu)可获得平滑的界面.还发现了Ag/C多层膜最易加工成光滑平面。图2(略)示出Ag/C系ZP的SEM照片。人们认为扰乱界面平滑的最大因素是膜的应力，根据重元素的应力之差，反映整个层膜的应力之差。一般情况下溅射膜的应力因成膜时的Ar气压而发生大的变化，所以改变Ar气压形成A吕戊二的多层膜时，平滑性方能得到进一步改善。

　　目前就图2(略)的ZP，利用SR光进行聚光实验，其结果得到了近于(光源尸寸)X(光学系统缩小率)形状的微小光束。关于这个问题有待进一步研究。

　　4.结语

　　如果用增加层数来极力控制多层膜界面的紊乱，那么光束将可能更微小。如果利用本文叙述的方法，那么从原理上讲是可以制作聚光效率高的折射率倾斜式ZP的.期待随着硬X射线微小光束而发展起来的领域是微小范围荧光X射线分析、微小光束XANES的成像以及半导体缺陷分析等的整个材料评价技术的发展。