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KBA显微成像系统程序设计与模拟

中国激光 2009年第1期36卷 110-114页

作者：赵玲玲胡家升孙德林鲁东大学物理与电子工程学院山东烟台264025 大连理工大学电子与信息工程学院辽宁大连116024 鲁东大学交通学院山东烟台264025

近20年来,由于X射线光刻技术、空间技术以及激光引爆的惯性约束聚变(ICF)的过程诊断等的需求,X射线成像技术获得迅速发展。但是,由于常规的成像方法难以适应X射线波段,目前大多采用掠入射反射成像和编码孔径成像方法。KBA显微镜为掠入... 详细信息

近20年来,由于X射线光刻技术、空间技术以及激光引爆的惯性约束聚变(ICF)的过程诊断等的需求,X射线成像技术获得迅速发展。但是,由于常规的成像方法难以适应X射线波段,目前大多采用掠入射反射成像和编码孔径成像方法。KBA显微镜为掠入射非共轴X射线反射成像系统,而且四块反射镜是空间分布的,前两块反射镜和后两块反射镜之间并不是严格互相垂直的,这给像质分析带来相当大的困难。通常的光学CAD软件难于适应这种光学系统。因此设计了掠入射非共轴反射成像的KBA显微镜成像系统程序,并用该程序分析了该系统的综合误差。物距公差为-0.4^+1 mm,掠入射角公差在-8″~0,双反射镜公差在-20″~0,弥散斑的变化在允许的范围内。

关键词： x射线光学 x射线成像 KBA显微镜掠入射反射成像消像散系统

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KBAX射线显微镜分辨力模型

强激光与粒子束 2011年第10期23卷 2668-2672页

作者：赵玲玲胡家升孙德林王刚鲁东大学物理与电子工程学院山东烟台264025 大连理工大学电子与信息工程学院辽宁大连116024 鲁东大学交通学院山东烟台264025

综合考虑了几何像差、衍射效应和加工精度等因素对KBA X射线显微镜分辨力的影响,构建了分辨力模型。通过光线追迹模拟得到了不同视场位置的边缘响应函数,以20%～80%的评价标准确定了几何像差分辨力。由构建的空间分辨力模型得到理论分... 详细信息

综合考虑了几何像差、衍射效应和加工精度等因素对KBA X射线显微镜分辨力的影响,构建了分辨力模型。通过光线追迹模拟得到了不同视场位置的边缘响应函数,以20%～80%的评价标准确定了几何像差分辨力。由构建的空间分辨力模型得到理论分辨力。KBA X射线显微镜整个视场几何像差分辨力、理论分辨力和实测分辨力基本一致。用单层膜KBA显微镜获得的X射线成像结果,得出中心视场的分辨力约为4μm,±100μm视场的分辨力优于5μm。实验结果表明,几何像差对空间分辨力影响权重相对较大,是影响空间分辨力的决定性因素,其它因素的影响相对较小。

关键词： X射线成像 KBA显微镜掠入射反射成像系统消像散系统

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KBA型X射线显微镜精度控制方法

光学学报 2008年第12期28卷 2441-2445页

作者：赵玲玲胡家升孙德林鲁东大学物理与电子工程学院山东烟台264025 大连理工大学电子与信息工程学院辽宁大连116024 鲁东大学交通学院山东烟台264025

KBA(改进的KB)型X射线显微镜为掠入射非共轴反射成像系统。前一组反射镜和后一组反射镜之间并不是严格垂直的,给像质分析带来相当大的困难。通常的光学CAD软件难于适应这种光学系统。把共轴球面折射系统的向量公式调整后设计了掠入射非... 详细信息

KBA(改进的KB)型X射线显微镜为掠入射非共轴反射成像系统。前一组反射镜和后一组反射镜之间并不是严格垂直的,给像质分析带来相当大的困难。通常的光学CAD软件难于适应这种光学系统。把共轴球面折射系统的向量公式调整后设计了掠入射非共轴KBA显微镜成像系统程序,并用该程序分析了KBA系统的像差及综合误差。分析结果表明,KBA显微镜系统是大像差系统,当物距公差为-0.4～+1mm,掠入射公差在-8″～0,双反射镜夹角公差在-20″～0,弥散斑的变化在允许的范围内。该程序对于分析和研制KBA显微镜系统具有重要意义。

关键词： X射线光学 X射线成像 KBA显微镜掠入射反射成像消像散系统

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KBA X射线显微镜装调方法研究

强激光与粒子束 2009年第3期21卷 369-372页

作者：赵玲玲孙德林胡家升鲁东大学物理与电子工程学院山东烟台264025 鲁东大学交通学院山东烟台264025 大连理工大学电子与信息工程学院辽宁大连116024

KBAX射线显微镜为非共轴、掠入射软X射线成像系统,集光立体角很小,像质又要求非常高,这使得四个反射镜的安装位置要求相当严格。通常的位置或角度计量工具,在激光聚变靶室内空间受限的条件下,很难达到这么高的精度。因此为了保证KBA的... 详细信息

KBAX射线显微镜为非共轴、掠入射软X射线成像系统,集光立体角很小,像质又要求非常高,这使得四个反射镜的安装位置要求相当严格。通常的位置或角度计量工具,在激光聚变靶室内空间受限的条件下,很难达到这么高的精度。因此为了保证KBA的成像质量,采用精度4″的测角仪使双反射镜的夹角误差小于20″。掠入射角对成像质量影响很大,为了使掠入射角小于10″,用自己设计的光路系统保证了掠入射角的精度要求。KBAX射线显微镜系统的主镜的孔径角4×10-6sr,无法实现锐聚焦。因此设计了一个辅助物镜代替它的主镜以实现锐聚焦。在某大型激光装置上进行的惯性约束聚变诊断实验中,运用这些方法所装调的KBAX射线显微镜获得了靶标(周期20μm,线宽6μm的无金膜镍网格)的清晰图像。

关键词： X射线成像 KBA显微镜掠入射反射成像消像散系统

非共轴掠入射KB与KBA X射线显微镜的成像特性分析

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应用光学 2008年第6期29卷 884-888页

作者：赵玲玲孙德林鲁东大学物理与电子工程学院山东烟台264025 鲁东大学交通学院山东烟台264025

由于X射线在介质中被强烈地吸收,加之介质的折射率在X射线波段略小于1,这些因素给X射线成像增加了很多难度,常规的成像方法难以适应X射线波段,目前多采用掠入射反射成像和编码孔径成像方法。详细分析掠入射情况下单镜及双反射镜的成像特... 详细信息

由于X射线在介质中被强烈地吸收,加之介质的折射率在X射线波段略小于1,这些因素给X射线成像增加了很多难度,常规的成像方法难以适应X射线波段,目前多采用掠入射反射成像和编码孔径成像方法。详细分析掠入射情况下单镜及双反射镜的成像特性,对组成KBA显微镜的反射镜在掠入射条件下的焦距、视场倾斜、光阑位置等进行研究。研究结果表明:对于双反射镜结构,掠入射角为双反射镜夹角1/2时视场倾斜最少,光阑放在第2个镜子上成像质量优于放在第1个镜子上。最后分析KBA显微镜结构安排的合理性,从而为KBA显微镜设计和加工提供理论依据。

关键词： X射线成像 KBA显微镜掠入射光学系统消像散系统