大视场X射线微分干涉相衬成像核心器件与系统研究
相比于其它的X射线相衬成像技术,基于光栅的微分干涉相衬成像是最具有广泛应用潜力的技术。发展具有大视场、低成本的成像系统关键器件是该技术实现广泛应用的前提。
目前,在关键器件的制作方面,国际上仍以LIGA技术为主。另一方面,目前国际上毫无例外地用金作吸收光栅。
这些原因造成了光栅器件的成本过高,不利于该成像技术的发展及推广。本论文主要致力于X射线微分干涉相衬成像所需的核心器件研制。
为制作大面积X射线吸收光栅,本文提出并发展了微铸造工艺,它具有成本低廉、成品率高、工艺简单的特点。我们在吸收光栅设计的基础上,利用光助电化学刻蚀技术在4和5英寸的n型(100)硅片上制作阵列结构,再通过表面改性技术,使用改进的热干氧氧化法,在高深宽比硅基侧壁表面均匀覆盖一层氧化层,使其与填充金属形成良好的浸润性,便于熔化后的金属在表面张力的作用下顺利进入该结构。
鉴于铋具有高的X射线质量吸收系数,又具有低成本及环境友好的特点,我们首次提出并采用铋代替金作为X射线吸收光栅的填充材料。所制作的吸收光栅具有金属填充度高、表面无残留等特点。
接着,本论文还改进了相位光栅 ...


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