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W/B_4C多层膜制备与表征的研究

作　者: 代敏
导　师: 付秀华
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学
关键词: X射线多层膜粗糙度磁控溅射反射率散射
分类号: O484
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

多层膜反射镜是软X射线和X射线波段的一种重要光学元件,已经广泛应用于同步辐射、天文观察等研究领域。本文针对X射线波段,重点开展了W/B₄C多层膜反射镜的制作与表征工作。在理论上,结合Fresnel反射原理和Real-Structure界面粗糙度模型,实现了对Cu Kα线（0.154nm）的W/B₄C周期多层膜反射性能的精确计算,根据计算结果,提出了周期多层膜峰值反射率与膜层数的函数关系以及优化周期多层膜反射镜膜对数的方法。采用直流磁控溅射技术实现了具有不同膜对数W/B₄C周期多层膜的制备。利用X射线衍射仪完成W/B₄C多层膜反射镜反射特性测量,测量结果与理论计算相吻合。为验证W/B₄C周期多层膜界面粗糙度随膜层数变化的理论,利用X射线散射方法表征具有不同周期数的W/B₄C多层膜的最顶层的约100个膜对的界面粗糙度。测量结果表明,W/B₄C周期多层膜的界面粗糙度随着膜层的增加而增大,从而在实验上证明Real-Structure模型可以精确模拟W/B₄C多层膜反射镜的实际界面粗糙度,从而实现W/B₄C多层膜反射率的精确计算。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 X射线多层膜的发展  8-9
  1.3 W/B_4C多层膜的研究及应用  9-10
  1.4 课题研究背景及主要研究内容  10-12
第二章 W/B_4C多层膜反射率计算  12-21
  2.1 引言  12
  2.2 多层膜的材料选择  12-13
  2.3 X射线在多层膜理想界面的反射率计算  13-15
  2.4 X射线在多层膜非理想界面的反射率计算  15-20
    2.4.1 Nevot-Croce粗糙度模型  15-17
    2.4.2 Real-Structure粗糙度模型  17-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章 W/B_4C多层膜的制备工作  21-31
  3.1 引言  21
  3.2 磁控溅射介绍  21-26
    3.2.1 磁控溅射的原理  21-23
    3.2.2 磁控溅射设备介绍  23-26
  3.3 W/B_4C多层膜的制备  26-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章 W/B_4C多层膜峰值反射率与散射强度的表征  31-41
  4.1 引言  31
  4.2 X射线衍射仪(XRD)  31-35
    4.2.1 X射线衍射仪的结构  31-33
    4.2.2 X射线衍射仪小角反射测量法  33-34
    4.2.3 X射线衍射仪散射测量法  34-35
  4.3 W/B_4C多层膜峰值反射率的表征结果与分析  35-39
  4.4 W/B_4C多层膜散射强度的表征结果与分析  39
  4.5 本章小结  39-41
第五章全文总结及展望  41-43
  5.1 主要研究内容及成果  41
  5.2 论文主要创新点  41
  5.3 未来工作展望  41-43
攻读硕士期间发表的学术论文  43-44
致谢  44-45
参考文献  45-47

W/B_4C多层膜制备与表征的研究

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