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硬X射线相位光栅的设计与研制

刘鑫 雷耀虎 赵志刚 郭金川 牛憨笨

硬X射线相位光栅的设计与研制

刘鑫, 雷耀虎, 赵志刚, 郭金川, 牛憨笨
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  • 针对在普通实验室和医院实现40—100 keV X射线相衬成像的需求,考虑到成像系统参数、X射线源空间相干特性及光栅衍射效率,设计出硅基相位光栅结构参数.利用我们已发展的光助电化学刻蚀技术研制出直径为5英寸的相位光栅,其空间周期为5.6 μm,线宽为2.8 μm,深度为40—70 μm.在理论分析的基础上,通过提高硅片两端有效工作电压和修正Lehmann电流密度公式,解决了实际刻蚀过程中出现的钻蚀问题.由实验结果可知,本方案对制作大面积高精度相位光栅十分有效.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:60232090)、广东省高等学校创新团队项目(批准号:06CXTD009)和深圳市科技局(批准号:2008340,JC200903130326A)资助的课题.
    [1]

    Pfeiffer F, Weitkamp T, Bunk O, David C 2006 Nat. Phys. 2 258

    [2]

    Pfeiffer F, Bech M, Bunk O,Kraft P, Eikenberry E F, Bronnimann C H, Grünzweig C, David C 2008 Nat. Mater. 7 134

    [3]

    Zhu H F, Xie H L, Gao H Y, Chen J W, Li R X, Xu Z Z 2005 Chin. Phys. 14 796

    [4]

    Zhang D, Li Z, Huang Z F, Yu A M, Sha W 2006 Chin. Phys. 15 1731

    [5]

    Gao D C, Pogany A, Stevenson A W, Gureyev T, Wilkins S W 2000 Acta Phys. Sin. 49 2357 (in Chinese)[高大超、Pogany A,Stevenson A W,Gureyev T, Wilkins S W 2000 物理学报 49 2357]

    [6]

    Snigirev A, Snigireva I, Kohn V, Kuznetsov S, Schelokov I 1995 Rev. Sci. Instrum. 66 5486

    [7]

    Cloetens P, Barrett R, Baruchel J, Guigay J P, Schlenker M 1996 J. Phys. D: Appl. Phys. 29 133

    [8]

    Momose A, Takeda T, Itai Y, Hirano K 1996 Nat. Med. 2 473

    [9]

    Chapman D, Thomlinson W, Johnston R E 1997 Phys. Med. Biol. 42 2015

    [10]

    David C, Nohammer B, Solak H H, Ziegler E 2002 Appl. Phys. Lett. 81 3287

    [11]

    Niu H B,Guo J C,Wang K G, Yang Q L 2006 China Patent 200610062487.1

    [12]

    Zhao Z G, Bai C L, Guo J C, Niu H B 2007 Proc. SPIE 6836 68360W

    [13]

    Zhao Z G, Niu H B, Guo J C 2009 China Patent 200910105069.X

    [14]

    Liu X, Guo J C, Peng X, Niu H B 2006 Chin. Phys. 16 1632

    [15]

    Lehmann V 1993 J. Electrochem. Soc. 140 2836

    [16]

    Lehmann V 2002 Electrochemistry of Silicon (Weinheim: Wiley-VCH) p133

    [17]

    Geppert T, Schweizer S L, Gsele U, Wehrspohn R B 2006 Appl. Phys. A 84 237

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    Zhu H F, Xie H L, Gao H Y, Chen J W, Li R X, Xu Z Z 2005 Chin. Phys. 14 796

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    [5]

    Gao D C, Pogany A, Stevenson A W, Gureyev T, Wilkins S W 2000 Acta Phys. Sin. 49 2357 (in Chinese)[高大超、Pogany A,Stevenson A W,Gureyev T, Wilkins S W 2000 物理学报 49 2357]

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    Snigirev A, Snigireva I, Kohn V, Kuznetsov S, Schelokov I 1995 Rev. Sci. Instrum. 66 5486

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    Lehmann V 1993 J. Electrochem. Soc. 140 2836

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  • [1] 杨强, 刘鑫, 郭金川, 雷耀虎, 黄建衡, 牛憨笨. 无吸收光栅的X射线相位衬度成像实验研究. 物理学报, 2012, 61(16): 160702. doi: 10.7498/aps.61.160702
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    [19] 周贤明, 赵永涛, 程锐, 雷瑜, 王瑜玉, 任洁茹, 刘世东, 梅策香, 陈熙萌, 肖国青. 近玻尔速度氙离子激发钒的K壳层X射线. 物理学报, 2016, 65(2): 027901. doi: 10.7498/aps.65.027901
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-05
  • 修回日期:  2010-05-10
  • 刊出日期:  2010-05-05

硬X射线相位光栅的设计与研制

  • 1. 深圳大学光电工程学院,光电子器件与系统教育部重点实验室,深圳 518060
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号:60232090)、广东省高等学校创新团队项目(批准号:06CXTD009)和深圳市科技局(批准号:2008340,JC200903130326A)资助的课题.

摘要: 针对在普通实验室和医院实现40—100 keV X射线相衬成像的需求,考虑到成像系统参数、X射线源空间相干特性及光栅衍射效率,设计出硅基相位光栅结构参数.利用我们已发展的光助电化学刻蚀技术研制出直径为5英寸的相位光栅,其空间周期为5.6 μm,线宽为2.8 μm,深度为40—70 μm.在理论分析的基础上,通过提高硅片两端有效工作电压和修正Lehmann电流密度公式,解决了实际刻蚀过程中出现的钻蚀问题.由实验结果可知,本方案对制作大面积高精度相位光栅十分有效.

English Abstract

参考文献 (17)

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