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制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能影响研究

乐孜纯 张明 董文 全必胜 刘魏 刘恺

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制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能影响研究

乐孜纯, 张明, 董文, 全必胜, 刘魏, 刘恺

Study on the focusing performance of the compound X-ray refractive lenses with fabrication errors

Le Zi-Chun, Zhang Ming, Dong Wen, Quan Bi-Sheng, Liu Wei, Liu Kai
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  • 本文主要介绍对X射线组合折射透镜的制作工艺误差对其聚焦性能影响的研究结果. 首先给出采用深度X射线光刻技术制作的PMMA材料圆柱面型X组合折射透镜的工艺测试结果,得出制作工艺误差值,定性分析制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能的影响. 然后根据实际的制作工艺误差建模,给出详尽的理论分析和定量的理论模拟结果. 最后在北京同步辐射装置(BSRF)上,构建基于PMMA材料的圆柱面型X射线组合折射透镜的微束聚焦实验系统,实际测试了有明显工艺误差和尽量消除工艺误差的两种X射线组合折射透镜的聚焦性能,给出实测结果
    The compound X-ray refractive lens is a kind of optical components for X-rays focusing and imaging. This paper reports the authors’ research on focusing performance of the compound X-ray refractive lens with fabrication errors. Firstly SEM measurements of the semi-cylindrical PMMA compound X-ray refractive lens fabricated by means of deep X-ray lithography are performed, and accordingly the fabrication errors are measured. Then the theoretical analysis and simulations are done for the focusing performance of the compound X-ray refractive lens with the fabrication errors. Finally, X-ray microbeam experimental system is built on the 4W1A beamline of Beijing Synchrotron Radiation Facility (BSRF) for measuring the focusing performance of the semi-cylindrical PMMA X-ray refractive lenses we fabricated. And the focusing performances of the semi-cylindrical PMMA compound X-ray refractive lenses with and without distinct fabrication errors are measured and analyzed under 8 keV monochromatic X-rays.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60672014 )和浙江省自然科学基金杰出青年团队项目(批准号:R107377)资助的课题.
    [1]

    Snigirev A, Kohn V, Snigireva I, Lengeler B 1996 Nature 384 49

    [2]

    Aoki S, Ogata T, Sudo S, Onuki T 1992 Jpn.J. Appl. Phys. 31 3477

    [3]

    Beaz A 1961 J. Opt. Soc. Am. 51 405

    [4]

    Huang W, Li Y, Gu Y, Zhang J, You Y, ChunYu S, He Y, Lei A, Chen Z, Ma Y, Jin C 2003 Acta Phys. Sin. 52 809 (in Chinese)[黄文忠、李英骏、谷渝秋、张 杰、尤永禄、淳于书泰、何颍玲、雷安乐、陈正林、马月英、金春水 2003 物理学报 52 809]

    [5]

    Le Z, Pan S 1999 Opt. Commun. 159 285

    [6]

    Kumakhov M, Komarov F 1990 Phys. Rep. 191 289

    [7]

    Chen B 2000 Acta Phys. Sin. 49 1933 (in Chinese)[陈宝振 2000 物理学报 49 1933]

    [8]

    Schroer C, Benner B, Gunzler T, Kuhlmann M, Zimprich C, Lengeler B, Rau C, Weitkamp T, Snigirev A, Snigireva I, Applenzller J 2002 Rev. Sci. Instrum. 73 1640

    [9]

    Schroer C 2001 Appl. Phys. Lett. 79 1912

    [10]

    Beguiristain H, Anderson I, Dewhurst C, Piestrup M, Cremer J, Pantell R 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4290

    [11]

    Bohic S, Simionovici A, Snigirev A, Ortega R, Devès G, Heymann D, Schroer C 2001 Appl. Phys. Lett. 78 3544

    [12]

    Drakopoulos N, Zegenhagen J, Snigrev A, Snigireva I, Hauser M, Eberl K, Aristov V, Shabelnikov L, Yunkin V 2002 Appl. Phys. Lett. 81 2279

    [13]

    Zhu Y, Liang J, Liang Z, Huang X, Le Z, Yi F, Hou F, Huang W, Dong W, Wang W, Wang Z, Cui N 2009 Acta Phys. Sin. 58 1526 (in Chinese)[朱燕青、梁静秋、梁中翥、黄鑫华、乐孜纯、伊福廷、侯凤杰、黄万霞、董 文、王维彪、王志立、崔乃迪 2009 物理学报 58 1526]

    [14]

    Le Z and Liang J 2003 J. Opt. A: Pure & Appl. Opt. 5 374

    [15]

    Le Z, Liang J, Dong W, Zhu P, Peng L, Wang W, Huang W, Yuan Q, Wang J 2007 Chin. Phys. 16 984

    [16]

    Liang J, Le Z 2005 Optics and Precision Engineering 13 60 (in Chinese)[梁静秋、乐孜纯2005 光学精密工程 13 60]

  • [1]

    Snigirev A, Kohn V, Snigireva I, Lengeler B 1996 Nature 384 49

    [2]

    Aoki S, Ogata T, Sudo S, Onuki T 1992 Jpn.J. Appl. Phys. 31 3477

    [3]

    Beaz A 1961 J. Opt. Soc. Am. 51 405

    [4]

    Huang W, Li Y, Gu Y, Zhang J, You Y, ChunYu S, He Y, Lei A, Chen Z, Ma Y, Jin C 2003 Acta Phys. Sin. 52 809 (in Chinese)[黄文忠、李英骏、谷渝秋、张 杰、尤永禄、淳于书泰、何颍玲、雷安乐、陈正林、马月英、金春水 2003 物理学报 52 809]

    [5]

    Le Z, Pan S 1999 Opt. Commun. 159 285

    [6]

    Kumakhov M, Komarov F 1990 Phys. Rep. 191 289

    [7]

    Chen B 2000 Acta Phys. Sin. 49 1933 (in Chinese)[陈宝振 2000 物理学报 49 1933]

    [8]

    Schroer C, Benner B, Gunzler T, Kuhlmann M, Zimprich C, Lengeler B, Rau C, Weitkamp T, Snigirev A, Snigireva I, Applenzller J 2002 Rev. Sci. Instrum. 73 1640

    [9]

    Schroer C 2001 Appl. Phys. Lett. 79 1912

    [10]

    Beguiristain H, Anderson I, Dewhurst C, Piestrup M, Cremer J, Pantell R 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4290

    [11]

    Bohic S, Simionovici A, Snigirev A, Ortega R, Devès G, Heymann D, Schroer C 2001 Appl. Phys. Lett. 78 3544

    [12]

    Drakopoulos N, Zegenhagen J, Snigrev A, Snigireva I, Hauser M, Eberl K, Aristov V, Shabelnikov L, Yunkin V 2002 Appl. Phys. Lett. 81 2279

    [13]

    Zhu Y, Liang J, Liang Z, Huang X, Le Z, Yi F, Hou F, Huang W, Dong W, Wang W, Wang Z, Cui N 2009 Acta Phys. Sin. 58 1526 (in Chinese)[朱燕青、梁静秋、梁中翥、黄鑫华、乐孜纯、伊福廷、侯凤杰、黄万霞、董 文、王维彪、王志立、崔乃迪 2009 物理学报 58 1526]

    [14]

    Le Z and Liang J 2003 J. Opt. A: Pure & Appl. Opt. 5 374

    [15]

    Le Z, Liang J, Dong W, Zhu P, Peng L, Wang W, Huang W, Yuan Q, Wang J 2007 Chin. Phys. 16 984

    [16]

    Liang J, Le Z 2005 Optics and Precision Engineering 13 60 (in Chinese)[梁静秋、乐孜纯2005 光学精密工程 13 60]

  • [1] 赵昌哲, 司尚禹, 张海鹏, 薛莲, 李中亮, 肖体乔. 晶体X射线劳厄衍射分束特性研究. 物理学报, 2022, 71(4): 046101. doi: 10.7498/aps.71.20211674
    [2] 赵昌哲, 司尚禹, 张海鹏, 薛莲, 李中亮, 肖体乔. 晶体X射线劳厄衍射分束特性研究. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211674
    [3] 周光照, 胡哲, 杨树敏, 廖可梁, 周平, 刘科, 滑文强, 王玉柱, 边风刚, 王劼. 上海光源硬X射线相干衍射成像实验方法初探. 物理学报, 2020, 69(3): 034102. doi: 10.7498/aps.69.20191586
    [4] 杨俊亮, 李中亮, 李瑭, 朱晔, 宋丽, 薛莲, 张小威. 多晶体光路配置的X射线衍射特性及在表征同步辐射光束线带宽上的应用. 物理学报, 2020, 69(10): 104101. doi: 10.7498/aps.69.20200165
    [5] 王海波, 罗震林, 刘清青, 靳常青, 高琛, 张丽. 共振X射线衍射研究高温超导Sr2CuO3.4晶体中的调制结构. 物理学报, 2019, 68(18): 187401. doi: 10.7498/aps.68.20190494
    [6] 金鑫, 杨春明, 滑文强, 李怡雯, 王劼. PS3000-b-PAA5000球形胶束温度效应的原位小角X射线散射技术研究. 物理学报, 2018, 67(4): 048301. doi: 10.7498/aps.67.20172167
    [7] 孙璐, 火炎, 周超, 梁建辉, 张祥志, 许子健, 王勇, 吴义政. 利用扫描透射X射线显微镜观测磁涡旋结构. 物理学报, 2015, 64(19): 197502. doi: 10.7498/aps.64.197502
    [8] 戚俊成, 叶琳琳, 陈荣昌, 谢红兰, 任玉琦, 杜国浩, 邓彪, 肖体乔. 第三代同步辐射光源X射线相干性测量研究. 物理学报, 2014, 63(10): 104202. doi: 10.7498/aps.63.104202
    [9] 闫芬, 张继超, 李爱国, 杨科, 王华, 毛成文, 梁东旭, 闫帅, 李炯, 余笑寒. 基于同步辐射的快速扫描X射线微束荧光成像方法. 物理学报, 2011, 60(9): 090702. doi: 10.7498/aps.60.090702
    [10] 薛艳玲, 肖体乔, 吴立宏, 陈灿, 郭荣怡, 杜国浩, 谢红兰, 邓彪, 任玉琦, 徐洪杰. 利用X射线相衬显微研究野山参的特征结构. 物理学报, 2010, 59(8): 5496-5507. doi: 10.7498/aps.59.5496
    [11] 张祥志, 许子健, 甄香君, 王勇, 郭智, 严睿, 常睿, 周冉冉, 邰仁忠. 基于软X射线谱学显微双能衬度图像的元素空间分布研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4535-4541. doi: 10.7498/aps.59.4535
    [12] 乐孜纯, 董文, 刘魏, 张明, 梁静秋, 全必胜, 刘恺, 梁中翥, 朱佩平, 伊福廷, 黄万霞. 抛物面型X射线组合折射透镜聚焦性能的理论与实验研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1977-1984. doi: 10.7498/aps.59.1977
    [13] 谢红兰, 胡 雯, 罗红心, 杜国浩, 邓 彪, 陈荣昌, 薛艳玲, 师绍猛, 肖体乔. X射线荧光全息术中消除光源偏振效应和孪生像的重构新算法. 物理学报, 2008, 57(11): 7044-7051. doi: 10.7498/aps.57.7044
    [14] 汪 敏, 岑豫皖, 胡小方, 余晓流, 朱佩平. 同步辐射计算机断层技术光源误差机理分析. 物理学报, 2008, 57(10): 6202-6206. doi: 10.7498/aps.57.6202
    [15] 汪 敏, 胡小方, 伍小平. 同步辐射计算机断层技术衬度误差机理分析. 物理学报, 2006, 55(8): 4065-4069. doi: 10.7498/aps.55.4065
    [16] 易荣清, 杨国洪, 崔延莉, 杜华冰, 韦敏习, 董建军, 赵屹东, 崔明启, 郑 雷. 北京同步辐射3B3中能束线X射线探测系统性能研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6287-6292. doi: 10.7498/aps.55.6287
    [17] 黄万霞, 袁清习, 田玉莲, 朱佩平, 姜晓明, 王寯越. 同步辐射硬x射线衍射增强成像新进展. 物理学报, 2005, 54(2): 677-681. doi: 10.7498/aps.54.677
    [18] 孙可煦, 易荣清, 杨国洪, 江少恩, 崔延莉, 刘慎业, 丁永坤, 崔明启, 朱佩平, 赵屹东, 朱杰, 郑雷, 张景和. 软x射线平面镜不同掠射角下的反射率标定. 物理学报, 2004, 53(4): 1099-1104. doi: 10.7498/aps.53.1099
    [19] 谢红兰, 高鸿奕, 陈建文, 王寯越, 朱佩平, 熊诗圣, 洗鼎昌, 徐至展. 具有原子分辨率的x射线荧光全息术的数值模拟研究. 物理学报, 2003, 52(9): 2223-2228. doi: 10.7498/aps.52.2223
    [20] 郭红霞, 陈雨生, 张义门, 韩福斌, 贺朝会, 周辉. 浮栅ROM器件x射线剂量增强效应实验研究. 物理学报, 2002, 51(10): 2315-2319. doi: 10.7498/aps.51.2315
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-24
  • 修回日期:  2009-12-10
  • 刊出日期:  2010-09-15

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