SU-8平面抛物形折射透镜的设计与研制
作为应用于第三代同步辐射光源的一种重要X射线元件,复合折射透镜成为近年来X射线光学研究的热点之一。平面抛物形折射透镜是复合折射透镜的重要一种。研究过程中,考虑到X射线衍射仪的特定检测环境及随后加工上的技术要求,优化设计了透镜各个参数,用ZEMAX软件对透镜进行光线追迹,模拟验证了设计结果。单组透镜的几何孔径为250μm,焦距为30cm。共设计30组透镜,透镜个数从1个变化到30个,相应的抛物形顶点处的曲率半径从1.23μm变化到37μm。在光子能量为8.05keV条件下,透镜的理论透过率从43.3%变化到33.2%。焦斑直径均在微米量级。采用紫外光刻微加工技术,制作了SU-8光刻胶平面抛物形折射透镜。透镜厚度为224μm。透镜光学性能的测试正在进行中。
基于Fabry-Perot结构的多通道滤光片的设计
以法布里-珀罗结构为模型,通过调整腔体间隔层的结构,在理论上得到了具有多通道特性的滤光片.为了控制通道间的宽度及位置,对不同折射率材料和不同腔体间隔层结构进行了模拟计算,得出了基于Fabry-Perot结构的多通道滤光片的通道间隔可以通过选择不同的材料及改变腔体间隔层的结构来改变的结论.
X射线超反射镜设计
阐述了一种新的X射线超反射镜的设计方法,它是基于经验理论公式的解析设计方法和基于计算机的数值优化设计方法相结合的产物.利用前者提供比较好的初始膜系,再利用后者对该初始膜系进行优化处理,从而获得比较好的设计结果,并大大减少了计算时间.讨论了实际制作出的多层膜存在的表面粗糙度及膜层材料间的相互扩散对多层膜反射性能的影响,并给出了模拟计算的结果.依据上述方法,在比较大的掠入射角情况下,设计出了具有较宽反射带宽的W/C X射线超反射镜.
X射线Kirkpatrick-Baez显微镜用超反射镜的研制
介绍了一种可应用于X射线Kirkpatrick-Baez(KB)显微镜的光学元件——X射线超反射镜。选用的W和B4C作为镀膜材料,膜对数为20,采用单纯型调优的方法实现了X射线超反射镜设计,用磁控溅射的方法在si基片上完成了W/B4CX射线超反射镜的制备。采用高分辨率X射线衍射仪(8keV)测量了X射线超反射镜的反射特性。制备的X射线超反射镜在掠入射角分别为1.052°和1.143°处,反射角度带宽为0.3°,反射率达到20%,可满足KB型显微镜的要求。
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