软X射线多层膜及多层膜光栅的研究进展

对目前的几种软Ｘ射线光学元件的性能作了简要的阐述和分析。综合介绍了多层膜作为软Ｘ射线光学元件的新进展。同时对多层膜光栅这种新型软Ｘ射线光学元件的原理、性能、制作工艺进行了详细的说明。     

0.35μm激光辐照金盘靶产生的M壳层X光辐射研究

在星光Ⅱ装置上，利用两种方法绝对测量了０．３５μｍ激光辐照金盘靶产生的Ｍ壳层辐射，在功率密度为１０１５Ｗ／ｃｍ２的条件下，Ｍ带的转换约为入射激光能量的７％。两种方法的测量结果基本一致，并且利用晶体谱仪给出了Ｍ壳层的Ｘ光发射谱分布，并与国外数据作了比较和分析     

软X射线多层膜与衰减膜研究

本文采用随机数的方法,发展了一种普适的多层膜设计方法,这种方法除可设计一般的周期多层膜,更重要的是它可以根据选定的评价因子,设计不同要求的非周期多层膜。用磁控溅射方法完成软X射线多层膜制备,X射线衍射、卢瑟福背散射、俄歇电子谱和反射率的相对测试用来表征多层膜结构和特性,所得结果说明多层膜的结构完整,周期参数正确。用离子束溅射方法成功地制备了有一定反射率和透过率的软X射线半反半透分束镜;分析了Ag和Zr衰减膜中的杂质含量与分布及其对衰减膜特性的影响,并对衰减系数进行了修正,为实验提供优质的衰减膜。     

软X射线多层膜与衰减膜研究

 本文采用随机数的方法，发展了一种普适的多层膜设计方法，这种方法除可设计一般的周期多层膜，更重要的是它可以根据选定的评价因子，设计不同要求的非周期多层膜。用磁控溅射方法完成软X射线多层膜制备，X射线衍射、卢瑟福背散射、俄歇电子谱和反射率的相对测试用来表征多层膜结构和特性，所得结果说明多层膜的结构完整，周期参数正确。用离子束溅射方法成功地制备了有一定反射率和透过率的软X射线半反半透分束镜；分析了Ag和Zr衰减膜中的杂质含量与分布及其对衰减膜特性的影响，并对衰减系数进行了修正，为实验提供优质的衰减膜。     

多层膜闪耀光栅衍射的运动学研究

用 X射线运动学理论对软 X射线多层膜闪耀光栅的衍射特性进行了详细的研究 ,得到了衍射规律的一般表达式 ,讨论了产生衍射极大值的条件、光谱特性 ,不同于光栅和多层膜的色散特性。以及用作软 X射线单色器的一般性问题。发现只要选择合适的光栅参数 ,便可以将衍射光的大部分能量集中到某一个非零衍射级上。     

软X射线多层膜光栅的衍射特性

用X射线运动学理论对软X射线多层膜光栅的衍射特性进行了研究。发现其衍射规律与多层膜的布拉格衍射和普通光栅衍射有本质的区别,可将衍射能量集中于某一衍射级上,同时它又保持了多层膜的高反射率和光栅的高分辨本领等优良特性。     

软X光激光用多层膜反射镜的设计与性能模拟计算

介绍在研制软Ｘ光激光用多层膜反射镜中发展起来的一套设计方法。给出了这类反射镜在现阶段所研究的部分Ｘ光激光波长下的设计结果。利用波动光学迭代方法模拟计算了反射镜的性能，并讨论了膜厚控制误差、表（界）面粗糙度等对性能的影响。     

多层膜优化设计方法

传统多层膜设计所用的全局寻优法的速度非常慢，有时还很难得到理想的膜系。根据Frensnel反射系数公式计算多层膜的反射率，利用单纯形法对软X射线和X射线波段多层膜进行调优，可在短时间内优化出最接近目标光学性能的多层膜膜系结构。计算了不同波长软X射线周期性多层膜的最高理论反射率。单纯形调优算法在保证优化结果与随机搜索法优化结果近似相同的基础上，使优化计算速度提高了十倍以上。同时还用单纯形调优法优化设计了X射线超反射镜，得到了非常理想的非周期膜系。     

软X射线光学和周期性多层膜

本文介绍了软Ｘ射线的基本性质，它们和可见光及Ｘ射线的性质有很大的差异．这些性质决定了软Ｘ射线光学元件的特殊性．过去发展的软Ｘ射线光学元件不够理想，影响了软Ｘ射线光学的发展．近十年来发展的由轻、重元素组成的周期性多层膜使局面大为改观．多层膜的结构研究有助于指明提高多层膜质量的方向．     

溅射气压对X射线多层膜反射率的影响

本文在不同的溅射气压的情况下制备了具有相同结构参量的Mo/Si多层膜,测出了其对应的小角度X衍射曲线,在北京同步辐射实验室测量了多层膜的软X射线反射率.小角X射线衍射谱表明:随着溅射气压升高,多层膜的小角X射线衍射曲线的高次峰的峰高急剧变小,半峰宽变大.反射率测量结果也表明:多层膜的X射线反射率随溅射气压的升高而急剧降低.     

一种利用等离子体X射线激光输出对称性测量X射线多层膜镜反射率的方法

从理论上论证了利用平板靶X射线激光两个输出端光强对称的特性来测量X射线多层膜镜反射率的测量方法.针对实验布局中等离子体对X射线激光吸收可能造成测量误差的情况,以保证测量结果千分之一的精确度为基准,从理论上计算获得该方法对不同波长X射线激光的实验布局要求.并依此要求对制得的Mo/Si、Mo/Mg镜的反射率进行了实验测量.     

光电子学与光电子产业专题系列介绍：用于X射线光学的多层膜

用于Ｘ射线，特别是软Ｘ射线（波长范围约为３０－１ｎｍ）光学中的多层膜近十年来引起了人们的广泛重视，取得了许多重要进展．本文对这类多层膜的特点、制备和检测方法以及应用等作简要介绍．     

软X射线多层膜的应用及发展

文章主要介绍了近十年来软Ｘ射线多层反射发展现状以扩制备过程中的技术难点，介绍了软Ｘ射线多层膜在软Ｘ射线光学中的的些应用。     

0.154nmCu Ka射线作用下多层膜矩形光栅组合结构的特性研究

在矩形不栅上镀制软Ｘ射线多层膜，得到了多层膜光栅组合式结构，报道用ＣｕＫａ线小角度对多层膜光栅的衍射特性研究结果。用Ｘ射线运动学理论进行了分析，得到两个衍射条件，分别对应决定衍射角的光栅方程和决定多层膜峰值的布拉格定理，发现光栅级效率受多层膜反射调制。     

4.48 nm正入射软X射线激光用Cr/C多层膜高反射镜的研制

针对4.48nm类镍钽软X射线激光及其应用实验,设计制备了工作于这一波长的近正入射多层膜高反射镜。选择Cr/C为制备4.48nm高反射多层膜的材料对,通过优化设计,确定了多层膜的周期、周期数以及两种材料的厚度比。模拟了多层膜非理想界面对高反射多层膜性能的影响。采用直流磁控溅射方法在超光滑硅基片上实现了200周期Cr/C多层膜高反射镜的制备。利用X射线衍射仪测量了多层膜结构,在德国BessyⅡ同步辐射上测量了在工作波长处多层膜反射率,测量的峰值反射率达7.5%。对衍射仪测量的掠入射反射曲线和同步辐射测量的反射率曲线分别进行拟合,得到的粗糙度和厚度比的结果相近。测试结果表明,所制备的Cr/C多层膜样品结构良好,在指定工作波长处有较高的反射峰,达到了设计要求。     

软X射线多层膜单色器能量分辨研究

从理论上分析了影响软X射线多层膜单色器能量分辨率的机制，给出了一种既能提高多层膜能量分辨率又不影响其反射率的膜材选择规则．并给出近年来在北京同步辐射装置上开展多层膜单色器应用研究的结果 关键词：     

均匀软X射线多层膜制备方法研究

介绍了基于速度调制技术的均匀软X射线多层膜制备方法,并采用该方法在直径为150mm的平面硅基板上制备出Mo/Si多层膜,其中心波长为13.5nm,膜厚空间非均匀性优于1％,较转盘匀速溅射方法制备的多层膜膜厚空间均匀性提高了近6倍。     

均匀软X射线多层膜制备方法研究

 介绍了基于速度调制技术的均匀软X射线多层膜制备方法，并采用该方法在直径为150mm的平面硅基板上制备出Mo/Si多层膜，其中心波长为13.5nm，膜厚空间非均匀性优于1％，较转盘匀速溅射方法制备的多层膜膜厚空间均匀性提高了近6倍。     

基于非周期多层膜的X射线成像研究

设计了惯性约束聚变（ICF）诊断实验用X射线Kirkpatrick-Baez（KB）显微镜,给出了系统的结构参量.使用ZEMAX光学软件对KB型显微镜进行了性能模拟,结果表明：在8 keV能点,放大率为8倍时,轴上点的最佳空间分辨率小于2 μm,200微米视场的空间分辨率优于10μm.采用磁控溅射方法制备了W/B4C非周期多层膜,经X射线衍射仪（XRD,工作能量8 keV）测量,其反射率为20％,带宽为0.3°,达到了KB型显微镜成像系统的要求.使用Cu靶X射线管进行了成像实验,得到了放大倍数分别为1倍和2倍的一维X射线像.     

软X光多层膜位相型矩形光栅的实验研究及其光学特性

详细给出了软Ｘ光多层膜位相型矩形光栅的实验，分析测试结果以及在北京国家同步辐射实验室测得的光学衍射特性，并进行了分析。