极紫外与软X射线非周期多层膜优化设计及初步研制

以周期膜理论为基础,改进了已有的设计方法,通过采用随机数的方法,发展了一种普适的多层膜设计方法,这种方法除可设计一般的周期多层膜,更重要的是它可以根据选定评价因子,设计不同要求的非周期多层膜.根据实际要求,完成了积分反射率最大多层膜、宽带平坦型多层膜、校正光源发射不均匀性多层膜和选波长多层膜等.这些多层膜各有特点,可满足不同应用的要求.用磁控溅射方法对一种宽带多层膜进行了制备.最后的X射线衍射测量和反射率的相对测试表明,与周期膜系相比,非周期多层膜的带宽展宽,反射率积分值增加,但峰值反射率略有降低.     

X射线激光自支撑Mo滤光膜的制备及特性研究

用直流平面磁控溅射方法在抛光玻璃衬底上淀积 Mo薄膜 ,将薄膜在真空环境中进行热处理 ,用扫描探针显微镜 ( SPM)方法观察了薄膜的表面形貌 ,X-射线衍射方法分析了薄膜中应力各向异性特征及其与淀积时溅射气体压强和真空热处理的关系。发现薄膜中晶粒具有明显的择优取向 ,内应力沿径向对称分布 ,切向应力比径向应力更具有压应力特性 ,应力的各向异性特征与溅射原子的入射方向有关。真空热处理对薄膜中压应力的释放作用不明显 ,然而能有效地释放薄膜中的张应力。用 HF酸腐蚀衬底的方法制备了自支撑 Mo薄膜 ,发现脱膜前后薄膜表面微观形貌未产生大的变化。     

广义线性系统的鲁棒镇定分析

系统的鲁棒控制在工程控制的实际问题中有着广泛的应用,其研究受到人们的普遍关注。同时由于实际问题需要用广义系统模型才能加以准确地描述,因此,广义系统的鲁棒控制问题有着重要的实际意义。此外,广义系统的结构比通常系统的结构要复杂的多,采用通常的方法分析广义系统的鲁棒控制显得十分困难,正基于此,加强对广义系统的鲁棒控制分析十分必要。基于Lyapunov方程和Riccati方程分析了确定性广义线性系统的鲁棒镇定问题,得出了不带输入项的正则无脉冲的广义线性系统的零解渐近稳定的充分必要条件和带有输入项的正则无脉冲的广义线性系统的零解渐近稳定的充分必要条件。对于带有输入项的广义线性系统,可通过调整二次型指标函数中的加权阵便可方便调整系统的动态稳定性指标。     

软X射线投影光刻原理装置的设计

首先介绍了投影光刻技术发展的历程、趋势和软X射线投影光刻技术的特性,其次介绍了软X射线投影光刻原理装置的研制工作.该装置由激光等离子体光源、掠入射椭球聚光镜、透射掩模、镀有多层膜的Schwarzchild微缩投影物镜、涂有光刻胶的硅片及相应的真空系统组成.0.1倍的Schwarzchild微缩投影物镜具有小于0.2μm的分辨率.     

多时变时滞神经网络的全局指数稳定

通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函分析了一类多时变时滞神经网络的全局指数稳定性问题。不要求神经网络激励函数的有界性、单调性和可微性,得到了保证平衡点唯一性和全局指数稳定的新的独立于时滞的充分条件。该充分条件可表示为一个线性矩阵不等式的形式,进而易于验证。通过几个注释说明及与其他文献结果进行比较验证了该方法的有效性。     

最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响

选用能制备小周期的钨/硅(W/S i)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/S i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0.5nm~1.0nm。通过改变最小膜层厚度的值,优化设计了上述条件下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的影响增加,其光学性能变差。     

18.2nm正入射显微成像系统滤光片的研究

18．2nm正人射显微成像系统用多层膜可极大地提高18．2nm的反射率，但它对紫外、可见和红外光也产生很高的反射。显微成像系统用的激光等离子体光源会在红外到敦X射线产生大量的辐射，18．2nm正入射显微系统用的胶片对所有光谱都十分敏感。因此，182nm正人射显微成像系统需要用滤光片滤除不需要的光辐射并对18．2nm的软X射线有较大的透射比，这样才能获得18．2nm的软X射线像。本文讨论了18．2nm正入射显微成像系统用滤光片的设计、制作及其特性。为了去除滤光片膜中的应力，用交替蒸镀Al和C多层膜的方法来制备法光片，铝和碳膜是用磁控溅射法制备的。针孔透过率和成像实验表明，所制备的滤光片满足了18．2nm正入射显微成像系统对滤光片的要求，并且为进一步制备其他薄膜滤光片打下了基础。     

窄带Mo／Si多层膜反射镜

设计并制备了窄带M o/S i多层膜反射镜。利用高反射级次和减小M o层厚度两种方法减小M o/S i多层膜反射镜光谱宽度。对M o层厚度分别为2 nm和3 nm的M o/S i多层膜,设计了反射级次分别从1到6的多层膜系。制备方法采用直流磁控溅射技术,在国家同步辐射光谱与计量站上测试。结果表明,带宽随着反射级次增加而减少,在同一反射级次,M o层厚度为2 nm的多层膜反射光谱带宽较小。     

软X射线偏振光学元件的设计与制备

叙述了软X射线波段反射式多层膜起偏器和检偏器的设计原则和设计方法,优化计算了5.9nm波长处多层膜光学元件的偏振性能,阐述了其制备的过程,利用小角度衍射法对多层膜的厚度进行了测量,并对同步辐射测量的反射率结果进行了拟合分析。     

极紫外宽带Mo/Si非周期多层膜偏振光学元件

研究了极紫外宽带多层膜偏振光学元件,包括反射式检偏器与透射式相移片。基于Mo/Si非周期多层膜结构,采用解析与数值优化相结合的方法进行了多层膜的设计;采用磁控溅射技术制备了多层膜。利用X射线衍射仪对非周期多层膜的结构进行了表征,利用德国BESSY-II同步辐射实验室的偏振测量仪对多层膜的偏振特性进行了测试。测量结果表明,在13~19 nm波段,s偏振分量的反射率高于15％;在15~17 nm波段,获得了37％的反射率。宽带多层膜同样可作为宽角偏振光学元件,在13.8~15.5 nm波段,宽带透射相移片的平均相移为41.7°。采用所研制的宽带多层膜相移片与检偏器,建立了宽带偏振分析系统,并对BESSY-II的UE56/1 PGM1光束线的偏振特性进行了系统研究。这种宽带多层膜偏振光学元件可以极大地简化极紫外偏振测量。