X射线纳米成像椭球镜设计与检测
陶芬
学位类型硕士
导师邓彪
2018
学位授予单位中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
关键词单毛细管椭球镜 X射线显微镜 X射线光学 检测 同步辐射
摘要聚焦镜是全场透射X射线显微镜(Transmission x-ray microscope,TXM)系统的核心部件之一。单毛细管椭球镜以其高的反射效率、调节方便等优点在TXM系统中得到广泛的应用,是上海光源二期线站纳米三维成像线站将要用到的关键部件。椭球镜制造技术长期被国外厂商垄断,为实现这一关键设备的国产化,我们联合北京师范大学共同研制了椭球聚焦镜。我们根据光源特性以及需要匹配的波带片发散角,设计了针对匹配70nm与30nm波带片的椭球镜的物理参数。北京师范大学根据我们设计的物理参数,拉制了多套聚焦镜。为评价研制椭球镜的性能,我们对于初步拉制的椭球镜,首先进行了光学检测,主要检测其面形误差。目前拉制出的椭球镜中最好的面形误差小于15?rad(RMS),满足设计要求。然后,将光学检测符合要求的椭球镜进行X射线检测,主要检测了聚焦光斑均匀度、发散角、焦距、焦深、效率以及面形误差等参数,选取了满足设计要求的椭球镜。基于研制的椭球镜,在上海光源成像线站(BL13W)与测试线站(BL09B)搭建了TXM系统。匹配70nm波带片编号为BNU#5的椭球镜,成功实现了TXM成像,空间分辨率为100nm;对于匹配30nm波带片编号bnu#10椭球镜,目前也成功实现TXM成像,但是成像质量不好,分析其原因可能是由于光通量不够导致的曝光时间过长、信噪比低造成的。我们自主设计并成功研制了的椭球聚焦镜,利用光学与X射线的方法检测了研制椭球镜的特性,基于研制的椭球镜成功搭建了TXM成像系统,并成功地实现了纳米分辨成像,为上海光源二期纳米三维成像线站的TXM系统建设积累了相关经验。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/28505
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
陶芬. X射线纳米成像椭球镜设计与检测[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所),2018.
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