Формирование поверхностей заданного профиля методами термопластического и упругого изгиба и нанесение на них многослойных наноструктур для систем управления рентгеновским излучением

• Автор: Ахсахалян, Арам Давидович
• Шифр специальности: 05.27.01, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 128 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Методы изготовления поверхностей для рентгеновских отражателей.

Введение.

1.1. Методы упругой деформации стеклянных пластин.

1.1.1. Метод корректирующей обрезки.

1.1.2. Метол корректирующей обрезки в двухслойной системе.

1.2. Методы пластической деформации

1.2.1. Деформация под действием локатьного нагрева

1.2.2. Деформация в однородном температурном поле.

1.3. Методы репликации.

1.3.1. Репликация на тонкие пластины.
1.3.2. Изготовление полимерных реплик
1.4.Методы контроля формы поверхности
1.4.1. Контактный метод
1.4.2. Бесконтактный метод.
Глава 2. Методы напыления многослойных структур МС
Введение.
2.1. Метод магнетронного напыления.
2.2. Метод импульсного лазерного напыления ИЛН.
2.2.1. Исследование физических процессов, лежащих в основе ИЛН.
2.2.2. Оптимизация процесса ИЛН МС.
2.3. Методы диагностики МС.
2.3.1. Диагностика несовершенств МС
2.3.2. Диагностика распределения периода вдоль поверхности МС
2.3.3. Диагностика коллиматоров жесткого рентгеновского излучения
2.4. Отжиг МС металлуглерод.
Глава 3. Оптимизация параметров многослойных рентгеновских зеркал в системах параболических цилиндров.
Введение.
3.1. Оптимизация изолированного зеркала
3.1.1. Геометрическая оптика параболического зеркала.
3.1.2. Распределение плотности мощности излучения в сечении выходного пучка.
3.1.3. Мощность выходного излучения
3.1.4. Оптимальная длина зерката
3.1.5. Расходимость пучка. Рабочая зона зеркала.
3.2. Оп тимизации системы скрещенных зеркал.
3.2.1. Два тина скрещенных систем.
3.2.2.Мощность выходного пучка
Заключение
Список цитируемой литературы


Формирование поверхности нужной формы с субнанометровыми микрошероховатостями. Нанесение на такие поверхности многослойных структур с заданным распределением периода по поверхности. Исследование процессов упругого и термопластического течения стекла. Изучение особенностей процесса репликации поверхности шаблона полимерными материалами и тонкими пластинами. Разработка, на основе проведенных исследований, методов формирования поверхностей заданной формы (Аф<0~5 радиан) с микрошероховатостью д«0,2*0,5 нм. Разработка методов контроля формы поверхности и изготовление соответствующего оборудования. Исследование процессов магнетронного и импульсного лазерного напыления. Разработка методов контроля распределения периода с! На основании теории упругости и термопластического течения твердых тел предложены новые методы формирования цилиндрических поверхностей с различной формой направляющей цилиндра (эллипс, парабола, гипербола, логарифмическая спираль и др. Л(р < 5 "5 рад. Оригинальность разработанных методик изгиба плоских образцов состоит в учете индивидуальных неоднородностей образцов (неоднородности геометрических размеров, упругих или пластических свойств по длине образца), определяемых из предварительно проведенных измерений их формы. Последующий изгиб образцов, с учетом таких неоднородностей, позволяет получить точность формы поверхности в несколько раз лучшую, чем традиционными методами. Разработаны два новых репликационных метода. В первом, в качестве материала реплики, впервые предложено использовать полимеры акрилового ряда. Свойства полученных полимерных поверхностей изучены методами атомно - силовой микроскопии и рассеяния рентгеновских лучей. Установлено, что поверхности имеют микрошероховатость на атомном уровне и хорошо воспроизводят форму шаблона. Во втором предложена методика репликации формы шаблона на тонкие пластины. Она основана на временной фиксации формы пластины силами Ван-Дер Ваальса (оптический контакт). Методика позволяет формировать как кристаллические, гак и аморфные «поверхности с субнаномстровой м и крошероховатостыо. Впервые процесс импульсного лазерного напыления применен для напыления многослойных структур. Экспериментально изучены отдельные стадии процесса (образование лазерной плазмы, ее разлет в вакуум и взаимодействие с подложкой) для типичных режимов напыления МС. Предложены оригинальные методы диагностики нейтрального компонента лазерной плазмы, основанные на регистрации резонансного поглощения света и анализе толщины осажденной на вращающийся диск пленки. На основании проведенных исследований выработаны рекомендации по оптимизации параметров процесса напыления и выбору схем напыления для получения многослойных структур наилучшего качества, и, в конечном итоге, разработаны соответствующие технологии лазерного напыления МС, в том числе МС с изменяющимся вдоль поверхности периодом. Развиты оригинальные методики определения параметров реальных МС. Первая методика позволяет определять несовершенства, возникающие при напылении МС: реальные плотности материалов слоев, величину размытия границы раздела между слоями и флуктуаций периода структуры. Она основана на Фурье ~ анализе кривой отражения рентгеновского излучения от МС в жесткой области ^«0,1 нм. Вторая методика основана на анализе вторичных процессов (регистрация флуоресценции и фотоэлектронов) на специально приготовленных образцах в поле стоячей рентгеновской волны. Для повышения точности измерения периода МС с большими 1радиентами периода (Ad/Ax ? А.=1+3 нм). Изучены особенности процесса отжига МС на основе металл - углерод. Обнаружено, что отжиг при температурах 0+0 С0 приводит к увеличению коэффициента отражения от МС и рост)' ее периода. Предложен возможный механизм такого поведения. Для зеркал в форме параболических цилиндров и составленных из них скрещенных систем рассчитаны оптимальные параметры (длины зеркал и параметры парабол при заданных координатах начала системы и размеров выходного пучка) с учетом зависимости коэффициента отражения от периода МС.