用于平响应X光探测器的复合滤片参数优化

在间接驱动的激光惯性约束聚变实验中,激光辐照产生的X射线能流的测量非常重要,它可以推测出黑腔的辐射温度和激光腔靶的耦合效率,一般通过平响应X射线探测器得到不同角分布的辐射流数据。通过对平响应复合滤片的结构参数进行优化设计,提高了平响应X射线探测器的测量精度。研究了复合滤片中薄金层、厚金层和孔面积比等结构参数对X射线探测器响应平整度的影响规律。从实验结果中可以得出:滤片和金阴极的标定数据和理论结果基本一致,并且薄金层的厚度对探测器整体响应的平整度起到主要作用,厚金层厚度和孔面积比影响较小,优化后探测器的平响应度达到5%,与理论设计相一致,此时的薄金层厚度、厚金层厚度和孔面积比分别为50 nm、380 nm和1:6.1。     

多能点X射线透射光栅的制作技术

针对X射线自支撑透射光栅在多能点单色成像光栅谱仪中的应用,采用电子束和光学匹配曝光、微电镀和高密度等离子体刻蚀技术,成功制备了周期为500nm、金吸收体厚度为350nm、占空比接近1∶1,满足三个能点成像需求的2000lp/mm X射线自支撑透射光栅。首先利用电子束光刻和微电镀技术制备金光栅图形,然后采用紫外光刻和微电镀技术制作自支撑结构,最后通过腐蚀体硅和感应耦合等离子体刻蚀聚酰亚胺完成X射线自支撑透射光栅的制作。在电子束光刻中,采用几何校正和高反差电子束抗蚀剂实现了对纳米尺度光栅图形的精确控制。实验结果表明,同一个器件分布的三块光栅占空比合理,栅线平滑,可以满足单能点单色成像谱仪的要求。     

软X射线偏折仪用自支撑莫尔光栅研制

介绍了莫尔光栅制作的主要方法和进展。利用紫外光刻、离子束刻蚀技术制作自支撑金莫尔光栅，讨论了金膜厚度要求、电镀金膜质量和光栅占空比控制等影响莫尔光栅质量的关键技术问题。实验结果表明，通过设计较小占空比的光栅掩模、紫外光刻时擦除基片边缘的光刻胶棱以消除衍射效应、离子束刻蚀时基片倾斜一定的角度旋转刻蚀等措施可以改善自支撑金莫尔光栅的占空比。     

软X射线能谱测试Ross滤片对设计

为获得“阳”加速器上Z箍缩等离子体软X射线辐射谱，设计了一套6通道的软X射线能谱仪，谱仪范围0．1keV-1．5keV，采用Ross滤片差分法。文中介绍了测量箍缩软x射线能谱的Ross滤片对的设计。并从理论上计算了对应“阳”加速器上等离子温度为20eV的黑体辐射谱时，PIN探头的输出电流，从计算结果来看，很好地满足了设计要求。     

软X射线透射光栅支撑结构的制作工艺研究

在简述软X射线的自支撑透射光栅制作工艺的基础上,重点研究支撑结构制作中的紫外光刻和电镀两步工艺,紫外光刻中的菲涅耳衍射会造成光刻胶不能显影到底或起保护作用的光刻胶面积减小,厚度减薄,比较了两个不同电镀条件下的电镀实验结果,结果表明低的温度和电流密度（40℃,1.5mA/cm^2)下的镀膜致密,光滑,应力小,对光栅结构无任何影响,高的温度和电流密度（47℃,5.6mA/cm^2)下的镀膜相对粗糙,应力大,造成光栅线条的扭曲,并拢,甚至拉断光栅线条。     

非晶硒对X射线响应特性的理论研究

较为全面地考查了非昌硒对Ｘ射线的灵敏度。引入一个灵敏度模型，在灵敏度与载流子迁移特性、光子能量、非晶硒厚度和场强之间建立了明确的关系。计算结果表明，载流子迁移长度至少应是非晶硒厚度的２倍以上，才能使Ｘ射线激发的电子、空穴有较大的概率到达收集电极（或非晶硒自由表面）（即信号收集效率）；用加大非晶硒厚度的方法增加灵敏度时必须考虑信号收集效率降低的负面影响；场强对灵敏度有重要影响，提高场强可使非晶硒灵敏     

X射线平晶谱仪色散曲线和波长的确定

本文给出了X射线平晶谱仪色散曲线几种解析表达式,它们形式不同,但完全等价。提出了几种独立测定激光等离子体X射线波长的方法,这些方法无需任何参考谱线或谱仪参数。     

激光等离子体X射线椭圆弯晶谱仪的设计

为了诊断0．2～2nm的激光等离子体X射线．研制了一种新型的基于时间分辨和空间分辨的聚焦型椭圆弯晶谱仪．采用两个完全相同且对称分布的通道可以同时获得谱线的空间和时间分辨率。给出了弯品谱仪的设计参数，采用了新颖的瞄准对中技术．并对光源偏离椭圆轴线造成的误差进行了分析。在“神光Ⅱ”靶室上进行打靶实验对该谱仪进行标定，利用X射线CCD相机成功地获取了谱线的图像．实验结果表明实测谱线波长与理论值吻合。     

PCR生物芯片微反应腔的制作及其热分析

在PCR生物芯片的制作过程中，微反应腔制作是关键部分之一。本文利用硅基微机械加工工艺，分别采用湿法化学腐蚀、干法等离子体刻蚀及两者相结合的方法进行了微反应腔的制作。通过扫描电镜分析，证明干法和湿法腐蚀相结合的制作工艺能加工出较理想的微反应腔体。本文还利用ANSYS软件对微反应腔进行温度分布和热特性分析。     

Fabrication of High-Aspect Ratio Nanogratings for Phase-Based X-Ray Imaging

Diffractive optical elements such as periodic gratings are fundamental devices in X-ray imaging – a technique that medical, material science, and security scans rely upon. Fabrication of such structures with high aspect ratios at the nanoscale creates opportunities to further advance such applications, especially in terms of relaxing X-ray source coherence requirements. This is because typical grating-based X-ray phase imaging techniques (e.g., Talbot self-imaging) require a coherence length of at least one grating period and ideally longer. In this paper, the fabrication challenges in achieving high-aspect ratio nanogratings filled with gold are addressed by a combination of laser interference and nanoimprint lithography, physical vapor deposition, metal assisted chemical etching (MACE), and electroplating. This relatively simple and cost-efficient approach is unlocked by an innovative post-MACE drying step with hexamethyldisilazane, which effectively minimizes the stiction of the nanostructures. The theoretical limits of the approach are discussed and, experimentally, X-ray nanogratings with aspect ratios >40 are demonstrated. Finally, their excellent diffractive abilities are shown when exposed to a hard (12.2 keV) monochromatic X-ray beam at a synchrotron facility, and thus potential applicability in phase-based X-ray imaging.     

3333l/mmX射线全镂空自支撑透射光栅的制备与测试

针对我国对高线密度X射线镂空透射光栅在空间环境探测和激光等离子体诊断方面的需求,将电子束光刻和X射线光刻技术相结合,制备出3333l/mmX射线全镂空透射光栅,栅线宽度接近150nm,周期300nm,栅线厚度为500nm,有效光栅面积达到60%。首先利用电子束光刻和微电镀技术在镂空聚酰亚胺薄膜底衬上制备X射线母光栅掩模,然后利用X射线光刻和微电镀技术实现了光栅图形的复制品,之后采用紫外光刻和微电镀技术制作加强筋结构,最后通过腐蚀体硅和等离子体刻蚀聚酰亚胺完成镂空透射光栅的制作。在国家同步辐射实验室光谱辐射和计量实验站上对此光栅在5～23nm波段进行了衍射效率标定。标定结果表明所制备的光栅栅线平滑,占空比合理,侧壁陡直,不同光栅之间一致性好,完全可以满足应用需求。     

ICP技术在化合物半导体器件制备中的应用

介绍了ICP刻蚀工艺技术原理和在化合物半导体器件制备中的应用,包括ICP刻蚀技术中的低温等离子体的形成机理、等离子体与固体表面的相互作用等,并对影响ICP刻蚀结果的因素进行了分析.研究了不同的工艺气体配比、腔体工作压力、ICP源功率和射频源功率对刻蚀的影响,并初步得到了一种稳定、刻蚀表面清洁光滑、图形轮廓良好、均匀性较好和刻蚀速率较高的干法刻蚀工艺.     

脊形波导激光器中GaInP／AlGaInP选择蚀刻性的研究

本文制作了670nmGaInP/AlGaInP应变层量子阱脊形波导激光器,为了进一步优化工艺,在普通的单量子阱材料横向结构中嵌入30－50nm的GaIlP蚀刻阻挡层,用此种材料加工而成的控长1200μm,宽64μm的氧化条激光器的阈值电流密度为340A／cm^2,采用配比为1．0：2．5的HCl:H2O深液对GaInP/AlGaIn进行湿蚀刻研究,得到了较好的选择恂刻性结果。     

结构简单的X射线二极管及其性能指标测定

研制了一种可用于测量软X光辐射的X射线二极管(XRD).该XRD具有结构简单、对偏压及真空度要求较低、响应面积大等特点.分析了 XRD的响应时间和饱和电流等特性,给出了能量计算公式,同时采用同步辐射光源对XRD进行了能壁标定,标定结果与理论计算结果一致.利用该XRD对毛细管放电类氖氩46.9 nm激光脉宽和能量进行了测量.     

正面腐蚀方法制作新型微机械红外热堆探测器

阐述了微机械制造工艺制作红外热堆探测器的方法,其采用新的正面湿法腐蚀的方法释放体硅,获得悬梁结构的红外热堆探测器。该探测器用LPCVD（低压化学气相沉积）氮化硅膜,与热氧化得到的氧化硅膜形成三明治结构作为热偶对的支撑结构;热偶材料采用多晶硅与金属。实验结果表明这是一种很有前景的制作方法。     

高线密度X射线透射光栅的制作工艺

采用电子束光刻、X射线光刻和微电镀技术,成功制作了面积为10mm×0.5 mm,周期为500nm,占空比为1∶1,金吸收体厚度为430nm的可用于X射线衍射的大面积透射光栅.首先利用电子束光刻和微电镀技术制备基于镂空薄膜结构的X射线光刻掩模,然后利用X射线光刻经济、高效地复制X射线透射光栅.整个工艺流程分别利用了电子束光刻分辨率高和X射线光刻效率高的优点,并且可以得到剖面陡直的纳米级光栅线条.最后,测量了制作出的X射线透射光栅对波长为11nm同步辐射光的衍射峰,实验结果表明该光栅具有良好的衍射特性.     

高线密度X射线透射光栅的制作工艺

采用电子束光刻、X射线光刻和微电镀技术,成功制作了面积为10mm×0.5 mm,周期为500nm,占空比为1∶1,金吸收体厚度为430nm的可用于X射线衍射的大面积透射光栅.首先利用电子束光刻和微电镀技术制备基于镂空薄膜结构的X射线光刻掩模,然后利用X射线光刻经济、高效地复制X射线透射光栅.整个工艺流程分别利用了电子束光刻分辨率高和X射线光刻效率高的优点,并且可以得到剖面陡直的纳米级光栅线条.最后,测量了制作出的X射线透射光栅对波长为11nm同步辐射光的衍射峰,实验结果表明该光栅具有良好的衍射特性.