用于激光等離子體X射線診斷的單級(jí)衍射光柵研究.pdf

1、本文針對(duì)現(xiàn)有X射線透射光柵加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)對(duì)光柵本身衍射模式帶來(lái)的干擾開(kāi)展了準(zhǔn)隨機(jī)矩形孔陣列透射光柵研究，并且開(kāi)展了應(yīng)用于激光等離子體 X射線診斷單級(jí)衍射光柵的研究。
　　黑白透射光柵作為一種古老的衍射元件在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，現(xiàn)有的 X射線透射光柵在加工中大多采用加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，而加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)往往會(huì)對(duì)光柵本身衍射模式帶來(lái)干擾，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出了利用在高 Z材料薄膜上準(zhǔn)隨機(jī)排布矩形孔實(shí)現(xiàn)自支撐透射光柵的技術(shù)方法。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，

2、利用新方法制作的透射光柵較好地?cái)[脫了周期性加強(qiáng)筋對(duì)透射光柵衍射模式的強(qiáng)加干擾。最后還對(duì)光柵設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行了討論，通過(guò)減小基元矩形孔的縱向長(zhǎng)度或者增加透光面積比可以進(jìn)一步改善光柵衍射的信噪比。
　　透射光柵是激光等離子體 X射線診斷的重要元件，采用單級(jí)衍射光柵將大大提高所測(cè)數(shù)據(jù)的可信度，簡(jiǎn)化后續(xù)數(shù)據(jù)處理，而現(xiàn)有的 X射線單級(jí)衍射光柵不能兼顧自支撐結(jié)構(gòu)、低加工難度與較高的1級(jí)絕對(duì)衍射效率。本文基于標(biāo)量衍射理論設(shè)計(jì)了一種用于激光等離

3、子體 X射線診斷的準(zhǔn)單級(jí)衍射光柵——傾斜矩形孔準(zhǔn)單級(jí)衍射光柵，該光柵具有完全的自支撐結(jié)構(gòu)，周期性重復(fù)排布的矩形孔結(jié)構(gòu)大大降低了微加工難度，光柵的1級(jí)絕對(duì)衍射效率約為3％左右。對(duì)光柵的衍射模式進(jìn)行了理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)模擬，并且制作了可見(jiàn)光樣品光柵和 X射線樣品光柵，分別對(duì)其衍射模式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)模擬都符合較好，光柵能夠在軸向?qū)⒏呒?jí)衍射抑制到足夠低的水平，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)單級(jí)衍射。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)