МНОГОСЛОЙНАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ ОПТИКА

В приложении III дан перевод статьи Многослойные структуры для рентгеновской оптики , опубликованной в 1986 г. Т. Барби — одним из пионеров и ведущих специалистов в области изготовления и применения многослойных рентгеновских зеркал. Это обзор, в котором подробно освещена история вопроса. Основной упор делается на взаимосвязь технологии нанесения многослойных покрытий, их структурных характеристик и оптических свойств в рентгеновском диапазоне. Т. Барби дает представление о многослойной рентгеновской оптике как быстро развивающейся, многообещающей области, которая находится на стыке современных направлений развития физики и технологии. [c.10]

Г Л a В a 3 МНОГОСЛОЙНАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ ОПТИКА [c.75]

В оптике У. и. применяют мн. элементы рентгеновской оптики (многослойные покрытия и т. д.). [c.221]

Большую часть содержания третьей главы составляет изложение теории многослойных рентгеновских зеркал нормального падения. Эти новые оптические элементы МР-диапазона — детище современной микроэлектронной и оптической технологии — начали быстро развиваться в последние годы. Во многих случаях они оказались значительно удобнее в использовании, а зачастую и проще в изготовления, чем традиционные элементы оптики скользящего падения. Путем подбора компонентов покрытия и толщин слоев многослойным зеркалам можно придавать самые, разнообразные оптические свойства. Сфера их применения в бли.жай-шие годы, по-видимому, будет расширяться, [c.6]

Положение изменилось в конце 1970-х — начале 1980-х годов, когда были проведены первые успешные эксперименты, а затем освоена технология изготовления многослойных рентгеновских зеркал. По принципу действия эти зеркала аналогичны многослойным тонкопленочным покрытиям в оптике видимого диапазона и основаны на конструктивной интерференции волн, отраженных от различных границ раздела структуры. В то же время многослойные рентгеновские покрытия имеют ряд принципиальных особенностей. [c.76]

Возможности управления рентгеновскими лучами с помощью той же техники, что применяется в более длинноволновом диапазоне, долгое время ограничивались как особенностями взаимодействия рентгеновского излучения с веществом, так и нашими возможностями создать стабильные многослойные структуры удовлетворительного качества. В течение двух последних десятилетий достижения в целом ряде направлений, важных для рентгеновской оптики, привели к возрождению этой области науки. К таким достижениям относятся метрология на масштабах длины порядка [c.414]

Поворотное рентгеновское зеркало представляет собой вогнутую поверхность углового раствора ф (в простейшем случае — поверхность кругового цилиндра), на которую под малым углом скольжения 0 падает МР-пучок. После N л л ф/29 отражений пучок поворачивается на угол ф, при этом, как будет видно из дальнейшего, суммарный коэффициент отражения оказывается того же порядка, что и у многослойных зеркал (при повороте на угол около 90°). Особенностью поворотных зеркал является широкая спектральная полоса пропускания (АА,я л Я,), что вообще характерно для оптики скользящего падения. Теория рентгеновских поворотных зеркал была развита в работах [6, 8—10, 12, 30]. [c.127]

Для достижения высокой светосилы и разрешаюш,ей способности дифракционной оптики мягкого рентгеновского диапазона диспергирующие элементы должны обладать структурой с периодичностью порядка длин диспергируемых волн, а допустимые нарушения периодичности должны быть существенно ниже этих значений. Применительно к области длин волн 1—10 нм нарушения периодичности должны ограничиваться на уровне атомных размеров. Это требование практически исключает применение в мягком рентгеновском диапазоне дифракционных решеток как светосильных диспергирующих элементов с большими углами дифракции и накладывает жесткие условия на точность изготовления многослойных интерференционных структур (см. гл. 4 и прил. III). [c.303]

Вероятно, особо следует сказать еще об одном виде измерений, связанном с интенсивным развитием в последнее время многослойной рентгеновской оптики — об измерении коэффициента отражения и разрешающей способности диспергирующих элементов для мягкой и ультрамягкой рентгеновской области. Для измерения коэффициентов отражения многослойных систем должна быть обеспечена возможность установки углов падения в широком диапазоне скользящих углов — от 10° до практически нормального падения. Измерение разрешающей способности требует высокого спектрального разрешения монохроматора и достаточно малой угловой расходимости выходящего из монохроматора пучка. Если учесть, что параметры существующих сегодня многослойных систем, имеющих ширину на полувысоте кривой отражения, на /Са-линии С около 30, выходящий из монохроматора пучок должен иметь угловую расходимость не хуже единиц угловых минут. [c.41]

Тем не менее подробные расчеты, проведенные в работах П, 12, 13, 16], показывают, что коэффициенты отражения МР-излучения от многослойных зеркал могут достигать 40—80 %, по для этого необходимо правильно подбирать как вещества, составляющие структуру, так и толятцны пленок. Отметим, что в конечном счете именно поглощение ограничивает все предельные характеристики многослойной рентгеновской оптики. [c.77]

Для всех методов очень валскыми являются проблемы пг р.ы-шения чувствительности и локальности. Они успешно решаются с помощью многослойной рентгеновской оптики. В частности, для методов ЕРМА и XRF чувствительность определяется эффективностью и спектральным разрешением дисперсионного элемента. Если речь идет об анализе на легкие элементы с зарядом Z < 13, то необходимо вести спектральный анализ в области длин волн 0,9 нм < Я <3 11,4 нм, где расположены характеристические линии элементов от магния до бериллия. [c.120]

Рентгеновская оптика многослойных покрытий. В МР- и УМР-областн используют зеркала с многослойными покрытиями (МСП), к-рые, в отличие от зеркал скользящего падения, могут работать при любых углах вплоть до нормального паде- [c.348]

Отражательный рентгеновский микроскоп моя ет быть и изображающим, п сканирующим, с оптикой скользящего падения или нормального падения с многослойным покрытием (см. Рентгеновская оптика). Р, м. этого типа работают в области < < 4 кэВ, рассматривается возможность осуществить эту схему Р. м. для более жёсткого излучения (в области 10 кэВ). Классич. тип отражательного Р. м. скользящего падения — микроскоп Киркпатрика — Баэза, состоящий из пары скрещенных сферич. или цилиндрич, зеркал (рис. 2). В этой схеме источник О и зеркала А и Б расположены таким образом, что меридиональное 0 и сагиттальное О" астигматические промежуточные изображения источника (см. Изображение оптическое), -создаваемые зеркалом А, были бы соответственно сагиттальным и меридиональным изображениями для зеркала Б, к-рое благодаря обратимости объекта и изображения создаёт стигматическое увеличенное изо--бражение источника в точке 1. Предельное дифракц. [c.367]

Значительно большей (на 2—3 порядка) светосилой обладают отражательные Р. м. скользящего падения с зеркальными системами Вольтера, из к-рых чаще используется система гиперболоид—эллипсоид (см. рис. 2 в ст. Рентгеновская оптика). Теоретик, разрешение таких Р. м, на оптич. оси определяется соотношением 6 гг (1 - - ЛГ)Х/4л6, где М — увеличение, 0 — угол скольжения, примерно равный /g апертуры. Напр., для сканирующего Р. м., дающего уменьшенное изображение источника в плоскости просвечиваемого объекта с М — 0,3 и 0=3°, при X = 2,5 нм б — 5 нм. Реальное разрешение закиснт от точности изготовления зеркал, имеющих глубоко асферическую форму, и составляет л/1 мкм необходимая для получения теоретик, разрешения точность (—1 нм) пока недостижима для совр. технологии. Полевые аберрации отражат. Р. м. этого типа довольно велики и ограничивают поле зрения до угл. величины — 1°. Использование многослойных интерференц. покрытий позволяет увеличить угол 0 н тем самым повысить светосилу отражательного Р. м. скользящего падения. [c.367]

Развитие технологии синтеза многослойных рентгеновских зеркал, основные оптические свойства которых были рассмотрены в гл. 3, позволило поднять рентгеновскую оптику на качественно новый уровень, прежде всего — благодар.ч открывшейся возможности перехода к рентгенооптическим элементам нормального падения.Вместе с тем наличие многослойных зеркал с высокими коэффициентами отражения не позволяет все же решить всех проблем управления пучками МР-излучения. Это связано с тем обстоятельством, что неотъемлемым свойством интерференционных структур является высокая спектральная селективность. Для целого ряда задач эта особенность многослойных зеркал является достоинством, но в тех случаях, когда речь идет об управлении пучками широкополосного излучения, многослойная оптика становится неэффективной. [c.126]

Бурное развитие теории многослойных покрытий для рентгеновского диапазона и методов их изготовления (см. гл. 4) привело в последние 10—15 лет к созданию нового направления в зеркальной рентгеновской оптике и появлению новых типов приборов для построения изображений. Применение многослойных покрытий (МСП) дает возможность получать высокие значения коэффициента отражения при больших углах скольжения, Вплоть до Нормальни1 0 падения, настраивать прибор на выбранный узкий спектральный диапазон и анализировать состояние поляризации излучения. [c.204]

Рассмотрим требования, которым должны удовлетворять точность формы и качество поверхности рентгеновских зеркал, а также современные методы их изготовления и контроля. Это касается в основном зеркал скользящего падения, для которых отличия от традиционной оптической технологии наиболее существенны. В главе приведен подробный обзор методов и аппаратуры для измерения параметров шероховатости сверхгладких поверхностей, что имеет принципиальное значение для всей зеркальной рентгеновской оптики. Специальным вопросам технологии и метрологии зеркал нормального падения, связанным главным образом с нанесением многослойных покрытий, посвящена статья Т. Барби (см. Приложение III). [c.215]

Одновременно развивалась традиционная оптика скользящего падения. Возникли новые оптические элементы нормального падения многослойные зеркала, а также прозрачные дифракционные элементы — френелевские пластинки и пропускающие решетки. Производство их основывается на последних достижениях технологии электронной и оптической промышленности создании и обработке сверхгладких и асферических поверхностей (алмазное точение, глубокое полирование, методы репликации), микролитографии и технике нанесения тонкопленочных многослойных покрытий. Наиболее активно и успешно новые оптические элементы МР-диапазона начали применяться в космической физике, микроскопии, диагностике плазмы, микроанализе. Фундаментальные проблемы этих направлений останутся, по-видимому, в ближайшее время главными стимулами развития оптики мягкого рентгеновского диапазона. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...