13 nm窄带Si/Mo/C多层膜反射镜

基于多层膜准单色覆盖50~1500 eV能谱的多能点发射光谱测量系统可获得聚龙一号装置Z-pinch等离子体X射线源的能谱结构和总能量等信息。考虑装置的条件,在13 nm处的多层膜需要工作在掠入射角60。常规的Mo/Si多层膜尽管反射率最高,但其带宽较大,不能满足多层膜准单色的要求。因此提出将Mo和C共同作为多层膜的吸收层材料与Si组成Si/Mo/C多层膜,可使反射率降低较小而带宽明显减小。采用磁控溅射方法制备了Si/Mo/C多层膜,其掠入射X射线反射测量表面多层膜的结构清晰完整,同步辐射工作条件下反射率测量,得到Si/Mo/C多层膜在13 nm处和掠入射角60时的反射率为56.5%,带宽为0.49 nm（3.7 eV）。     

Optical performance, structure and thermal stability of Al（lwt.-%Si）//Zr and Al（pure）//Zr multilayers designed for the 17-19 nm range

We report on the optical performance, structure and thermal stability of periodic multilayer films con- taining Zr and Al（lwt.-%Si） or Al（pure） layers designed for the use as extreme ultraviolet （EUV） high reflective mirrors in the range of 1~19 am. The comparison of A1/Zr （Al（lwt.-%Si）/Zr and Al（pure）/Zr） multilayers fabricated by direct-current magnetron sputtering shows that the optical and structural per- formances of two systems have much difference because of Si doped in A1. From the results of grazing incidence X-ray reflection （GIXR）, X-ray diffraction （XRD）, and EUV, the Si can disfavor the crystalliza- tion of AI and smooth the interface, consequently increase the reflectance of EUV in the Al（lwt.-%Si）/Zr systems. For the thermal stability of two systems, the first significant structural changes appear at 250 ~C. The interlayers are transformed from symmetrical to asymmetrical, where the Zr-on-A1 interlayers are thicker than Al-on-Zr interlayers. At 295 ~C for Al（pure）/Zr and 298 ~C for Al（lwt.-%Si）/Zr, the interfaces consist of amorphous Al-Zr alloy transform to polycrystalline Al-Zr alloy which can decrease the surface roughness and smooth the interfaces. Above 300 ~C, the interdiffusion becomes larger, which can enlarge the differences between Zr-on-Al and Al-on-Zr interlayers. Based on the analyses, the Si doped in Al cannot only influence the optical and structural performances of Al/Zr systems, but also impact the reaction temperatures in the annealing process.     

国家同步辐射实验室反射率计误差分析

中国科技大学国家同步辐射实验室"光谱辐射标准与计量实验站"上的反射率计主要用于测量各种光学元器件在X射线、真空紫外波段的反射率.为保证测试结果的精确性和可靠性,在大量实验数据的基础上,结合必要的理论推导,对反射率计测试误差来源及影响程度进行了分析,确定影响反射率计测试精度的主要因素包括光源、探测器、样品安装等.总结了光源波动、探测器损坏的几种典型形式,定性、定量地分析了这些因素和样品安装、光斑尺寸对测试精度的影响,针对性地提出了应对办法,把测试误差控制在2%以内,从而有效地保证了测试精度.     

空间天文CCD在EUV波段的光谱响应定标测试

CCD作为国内正在开发的太阳软X-EUV空间望远镜焦平面上的成像器件,在研制的过程中需要对其基本特性进行定标测试,在合肥同步辐射源上利用同步辐射光进行了空间天文应用CCD光谱响应特性的标定实验,经过数据处理获得了(5-88.6) nm波段范围内20多个能量点的CCD响应灵敏度结果,并绘制了响应灵敏度曲线.     

二维点阵的软X射线衍射实验研究

以光刻胶作为探测器,用3.2nm的X射线进行了二维点阵测试样品的软X射线衍射实验,记录了探测器和样品间隔分别为0、2mm和80mm时的图像,并用光学显微镜放大观察。实验结果表明,探测器记录的图像与探测 和样品之间的距离有关,即随探测器和样品之间距离的变化而变化。这与理论模拟的结果一致。     

用同步辐射源建立紫外及真空紫外光谱区光谱辐射度基准的研究

叙述了中国科学技术大学国家同步辐射实验室800 MeV电子储存环同步辐射的特性及作为光谱辐射亮度基准的原理和方法,精确计算出同步辐射光源光谱功率空间分布,并在计量学上将同步辐射“经典”理论与标定氘灯光谱辐射亮度结合起来,对“同步辐射作为标准源进行光谱辐射功率计量”进行深入的研究。介绍了国家同步辐射实验室计量光束线站的装置,该装置利用同步辐射波长范围宽、亮度高、辐射特性可精确计算等特点,可用于标定传递标准氘灯的光谱辐射亮度(115~350 nm),并进行了不确定度分析。并与德国技术物理研究院(PTB)标定的氘灯光谱辐射亮度进行比较,两者符合。     

离子束溅射沉积Ir膜真空紫外反射特性研究

根据吸收材料基底上单层金属膜数学计算模型,对不同基片上各种厚度的Ir膜真空紫外反射率进行了优化计算.采用离子束溅射沉积技术,在石英、K9玻璃和Si基片上沉积了不同厚度的Ir膜,研究了基片、表面厚度、离子束能量及镀后热处理对Ir膜反射率的影响,在波长120 nm处获得了近30％正入射反射率.     

High Spectral Resolution Mo/Si Multilayers Working at High Order Reflection

The high reflectance orders are used to improve the spectral resolution of Mo/Si multilayers. The multilayers for the first-, second- and third-order reflectance are designed and optimized, respectively. These multilayers are fabricated by using a directed current magnetron sputtering system, and the reflectivity is measured in an extreme ultraviolet range by synchrotron radiation. The experimental results show that the spectral resolution λ/Δλ（λ= 14 nm） increases from 24.6 for the first order to 66.6 for the third order.     

VUV/EUV标准探测器装置和传输标准探测器的标定

对研制的安装在合肥国家同步辐射实验室(NSRL)计量光束线上的VUV/EUV标准探测器装置进行了传输标准探测器的首次标定工作.实验选取了3个能点17.625nm,6.8nm和92nm,在这3个能点处分别标定光电二极管,得到其相应的量子效率.结果表明在同一能点多次标定结果的重复一致性很好,相对标准偏差在1%—14%的水平;但是与美国国家标准计量局(NIST)标定过的光电二极管的量子效率比较,短波17.625nm的标定结果较好,而6.8nm和92nm波长的结果差距偏大.偏差主要来自光源稳定性和光谱纯净度的影响.     

同步辐射Laminar光栅的研制

采用全息离子束刻蚀和反应离子刻蚀相结合的新工艺 ,在熔石英基片上成功地刻蚀出 2 0 0l/mm、线空比 4:6、槽深 70nm、刻划面积 60× 2 0mm2 的浅槽矩形Laminar光栅。对改进光栅线条粗糙度和线空比的方法进行了系统的研究。这一新工艺相对简单 ,降低了对干涉系统光学元件和全息曝光显影的严格要求