最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响

【作者】 王风丽； 张众； 朱京涛； 王洪昌； 吴文娟； 王占山； 陈玲燕；

【机构】 同济大学物理系精密光学工程技术研究所；

【摘要】 X射线超反射镜是一种掠入射式的X射线光学元件,是一种具有较宽的反射带宽(光谱或角度带宽)的非周期多层膜结构的光学元件。由于这种多层膜光学元件多是采用优化的方法,并且其工作波段比较短,所以在X射线超反射镜的膜层结构中总存在着一些比较薄的膜层,不仅要求多层膜的材料对能够形成清晰、光滑的界面而且对多层膜的制备技术提出更高的要求。为设计出能够制备比较理想的多层膜样品,选用了能够制备出小周期的钨／碳(W／C)作为膜层材料对,着重研究最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响。基于矩阵法计算多层膜反射率和单纯形数值优化方法,设计了入射光子能量为8．0keV,掠入射角的宽度分别为0．85～1．10°,1．40°～1．70°的X射线超反射镜。结合实际实验制备技术,考虑了W／C两种膜层材料的最小成膜厚度,确定了膜堆中最小膜层厚度为0．5～1．0nm。通过改变最小膜层厚度的值,优化设计了上述条件的非周期多层膜并对其光学性能进行比较。结果表明: 同一个工作波长下,随着多层膜工作角度(掠入射)的增加,膜堆中膜层的厚度减小,最小膜层厚度对其光学性能增加,其光学性能变差。更多还原