球面镜的真空紫外光谱反射率的高精度测量.pdfVIP

第31卷，第1期 光谱学与光谱分析 V01．31，No．1，pp277—281 2011年1月 andSpectral January，2011 Spectroscopy Amalysis 球面镜真空紫外光谱反射率的高精度测量 李博1’2，王淑荣h，黄煜1 1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033 2．中国科学院研生院，北京100049 摘要为了实现对球面镜真空紫外光谱反射率的直接测量，构建了一套真空紫外光谱反射率测试系统。 该系统以氟化镁窗口氘灯与Seya-Namioka凹面光栅单色仪产生单色光源，反射式调制器与参考探测器做光 学补偿，内径80rllnl的荧光积分球与精密转台作为接收系统。光学补偿消除单色光源不稳定性。荧光积分 球消除了两次测量光斑不同对探测器响应的影响，且减少了系统的能鼍损失。利用该系统测量了115～180 nrn球面镜的反射率，测试结果表明测龟重复性优于士0．3％；按国际通用不确定度评估规范，对系统进行不 确定度分析，相关不确定度小于1．3％。实现了球面镜反射率的高精度测量。 关键词真空紫外；球面镜；光谱反射率；测量 中图分类号：0434．1文献标识码：A DOI：10．3964／j．issrL1000--0593(2011)01-0277-05 致，导致接收装置响应不一致，测量误差很大；(3)对于真空 引 言 紫外波段。光路复杂能鼍损失严重，而且探测器响应亦严重 下降，信噪比相对较低。因此，精确测量真空紫外的光谱反 近年来，人们对真空紫外波段光谱范围的价值有了重新 射率很困难。 认识。在这一领域的应用研究已经陆续展开。光谱反射率在 本文介绍了一套高精度测量方法，引入双光路光学补偿 光学应用方面是～个重要参数，它的直接精确测量对各种光 以消除睢色光源不稳定性，荧光积分球消除了两次测量光斑 学仪器的精确设计、光学仪器性能提高与光学薄膜的质量改 大小对探测器响应的影响。并减少了系统传输能量损失，改 善至关重要[1矗]。一直以来，国内外很多研究机构对光谱反 善r系统信号响应。 射率测量进行过深入研究[}61，美围国家标准技术研究院 500 (NIsT)的反射率测量仪可测量200～2nlTl的标准样品 真空紫外球面镜测试装置 光谱反射率标准【7]，法国原子能委员会曾搭建过测镀球面镜 n／rl 的反射率计，波长范围是500～950nln，均无法测量200 高精度双向散射测试系统主要由无油真空装置、Seya- Namioka凹面光栅单色仪、精密转台、参考光路、电控系统 以下的光谱传输[8]。McPherson公司vUvas系列分光光度 计可测最真卒紫外光谱反射率，但仅限于标准样品，无法测 构成。光源与单色仪结构见图1。MgFz窗口氘灯光源经超环 量球面镜。目前，国际卜尚无球面镜真空紫外光谱反射率测 鼍标准，真空紫外球面镜反射率只能靠测量同批镀膜的标准 色光经过准直镜后光束由反射式调制器分成两柬光路。反射 样品代替，这种方法尤法实现球面镜光谱反射的直接测量， 光路为参考光路，用来监视光源与单色仪系统的时间效率； 将制约真窄紫外仪器的定艟研究。 主光路经过精密转台与荧光积分球接收系统测量球面镜反射 115～180 率。 nlTl球面镜真空紫外反射率测量一直有三个主 要问题困扰：(1)光源稳定性『nj题