镍基棱镜型高能X射线聚焦组合折射透镜的研制

发布时间：2021-11-12 07:39

　　组合折射透镜是聚焦高能X射线（能量大于50keV）的主要聚焦元件,因此成为同步辐射聚焦技术的研究的前沿与热点。为实现优异的聚焦性能,透镜的优化设计是前提,优良的制备工艺是保证和关键。我们研制了一种棱镜型的高能X射线聚焦组合折射透镜,透镜整体由5 280个齿状结构组合而成,最小的特征尺寸为10μm,口径为1.77 mm。利用LIGA技术,成功完成高度为500μm的镍基棱镜型高能X射线组合折射透镜的制备。为保证透镜良好尖角结构,在制备过程中采用电子束直写并且逐步加大掩膜版厚度的方法,先后制备了过渡掩膜版和LIGA掩膜版,保证了透镜良好的形貌,尖角略有钝化。在上海光源X射线成像及生物医学应用光束线（BL13W1）完成了透镜的在线测试,结果表明:该透镜将50 keV的X射线聚焦到7.7μm,增益为14倍。 

【文章来源】：电子器件. 2020,43(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

棱镜型透镜设计示意图

实验光路配置图

对于高能X射线聚焦折射透镜,面型的好坏直接决定了透镜性能的优劣。为了得到较好的面型,特别是锐利的尖角结构,要在各个制备环节加以注意,特别是掩膜版的形貌。常规的 LIGA 技术是采用紫外光刻技术制备出12 μm到15 μm厚的金图形作为LIGA光刻版,然后用X射线曝光。紫外光刻技术制备的掩膜版精度差,面型不好,竖直方向的陡直度不够好,对于特征尺寸只有10 μm的图形,特别是尖角形貌是明显不适用的。在本研究中,采用逐步加大掩膜版厚度的方法以确保透镜的较好面型,整体的工艺流程如图2所示。步骤1 在单面抛光的硅片表面,用热蒸发法蒸镀10 nm厚的铬/金层,作为电镀种子层。在表面旋涂1.4 μm厚的光刻胶。


本文编号：3490462