X射线复合折射透镜的设计与制作.pdfVIP

摘要 摘要 近年来，由于复合折射透镜具有独特的光学性能，已成为x射线光学领域 内的一个重要研究方向，其研究成果广泛应用于第三代同步辐射光源中。在过 去十年里，复合折射透镜走过了从无到有，从单一到多样化的过程，成为了X 射线光学研究的热点之一。 本文首先回顾了复合折射透镜的发展历程，阐述了复合折射透镜的基本理 论，详细介绍了复合折射透镜的选材标准。在理论分析的基础上，推导了平面 抛物形折射透镜的基本理论公式。 在平面抛物形折射透镜设计过程中，针对x射线衍射仪的检测条件、元件 加工的技术要求和可用材料特性，优化设计了SU．8光刻胶平面抛物形折射透镜， 给出了相应的结构参数。用ZEMAX光学设计商用软件对透镜进行了光线追迹， 模拟验证了设计结果。共设计出30组透镜，透镜个数从l到30，相应的抛物形 30cm，焦斑直径均在微米量级。在入射光子能量为8．05keV的条件下，透镜的 理论透过率从43．3％到33．2％。 采用紫外光刻微加工技术完成了SU．8平面抛物形折射透镜制作。用台阶仪 和读数显微镜的方法进行了透镜几何参数的检测，得到透镜厚度为224“m，其 它各项几何参数都达到了设计要求。在衍射仪X射线光源发射特性研究基础上， 合理设计了测试光路，完成了SU．8平面抛物形折射透镜光学性能的测试，得到 了聚焦焦斑，所得结果与ZEMAX软件在相同测试条件下的模拟结果相吻合。 关键词：平面抛物形折射透镜，x射线，聚焦，x射线衍射仪，紫外光刻 Absttact ABSTRACT Planar refractivelensesaleone kindof parabolic importaIIt compound usedin refractivelenseswhichare thethird radiationsources generationsynchrotron 豁all device． important X·ray In of this reviewedthe refractive thesis，we historycompound leuses(CRL)， thebasictheoreticalformulaof introducethe lens expound CRL，and choiceof materials．Thenonthebase ofCRL．wederivethetheoretical ofthcory formulaofthe refractivelenses． planarparabolic Inthe sctof30 lenseswi血 design,a optical micro—focusingplanarparabolic of and focaldistancesof30cmat8．05keVisrealized． equalapertures250¨m equal which tobe at is tested simulated designed X