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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110989317A(43)申请公布日2020.04.10(21)申请号201911308084.4(22)申请日2019.12.18(71)申请人上海米蜂激光科技有限公司地址201306上海市浦东新区泥城镇飞渡路55号3幢厂房A、B单元(72)发明人钟奇谢雨江梁玉(74)专利代理机构上海三方专利事务所(普通合伙)31127代理人吴玮(51)Int.Cl.G03H5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称全息成像方法及用于全息成像方法的二维X射线多层膜波导结构(57)摘要本发明涉及全息成像技术领域,具体来说是一种全息成像方法及用于全息成像方法的二维X射线多层膜波导结构,将两个长度相同的一维X射线多层膜波导结构正交胶合,使两个一维X射线多层膜波导结构的间隙部分正交配合,以形成二维X射线多层膜波导结构并用于全息成像。本发明同现有技术相比,通过两个同样结构的波导进行组合,调节波导的出射光斑,形成点阵光源;形成的多通道结构,可降低高阶光束对光斑的影响,在近场具有聚焦光斑强度相似,相位差固定、测量方便的优点,能在近场形成相干性强及强度高的二级X射线光源;在远场,又具有条纹清晰、对比度明显的图像,适用于对光斑分辨率和波导透射率要求均很高的二维X射线全息成像系统。CN110989317ACN110989317A权利要求书1/2页1.一种全息成像方法,采用一维X射线多层膜波导结构,所述的一维X射线多层膜波导结构包括基底、顶部基片、以及基底与顶部基片之间设有的钼/碳非周期多层膜,所述的钼/碳非周期多层膜由交替设有的钼薄膜层和碳薄膜层构成,所述的碳薄膜层作为导通层,所述的钼薄膜层作为间隔层,所述的钼/碳非周期多层膜相对于顶部基片一侧的表面上设有间隙,且所述的间隙将所述的钼/碳非周期多层膜分隔成长度为L1的第一波导层和长度为L2的第二波导层,通过初期设定的L1的长度得出第一波导层出射焦点的位置,焦点位置与第一波导层的距离为刻蚀的间隙长度Lc,通过不同焦点处确定的各间隙长度Lc并调节第二波导层的长度L2,以实现聚焦光斑的性能调节,其特征在于将两个长度相同的一维X射线多层膜波导结构正交胶合,使两个一维X射线多层膜波导结构的间隙部分正交配合,以形成二维X射线多层膜波导结构并用于全息成像。2.如权利要求1所述的全息成像方法,其特征在于首先将所述的一维X射线多层膜波导结构切割成两个长度相同的波导vWGA和hWGA,再将两个长度相同的波导vWGA和hWGA利用耐高温真空胶正交胶合,以形成二维X射线多层膜波导结构并用于全息成像。3.如权利要求1所述的全息成像方法,其特征在于确定所述的间隙的长度Lc的方法如下:设定所述的X射线多层膜波导工作在19.9keV能量下,通过对X射线在波导入口亥姆霍兹方程的求解,得到传播常数β和导通层厚度d的关系公式,其中k0为真空中波动向量,n1为碳膜层的折射率,ξ为亥姆霍兹方程的特征值,利用泰勒公式将此公式展开,得到厚度小量Δd与传播常数小量Δβ间的关系:其中为波导参数,n1为碳膜层折射率,n2为钼膜层折射率,β0为所述的钼/碳非周期多层膜中处于中间位置的碳薄膜层的传播参数,d0为所述的钼/碳非周期多层膜中处于中间位置的碳薄膜层的厚度,ξ0为所述的钼/碳非周期多层膜中处于中间位置的碳薄膜层的方程特征值;由于波导的相位与传播常数β和波导的长度l成正比,进而得到通过改变不同碳膜层的厚度来影响X射线出射的相位的方法,通过初期设定的L1的长度,进而得出第一波导层出射焦点的位置和光斑大小,并根据弗朗霍夫衍射效应,确定刻蚀长度Lc:4.如权利要求1所述的全息成像方法,其特征在于利用直流磁控溅射方法在基底上依次交替镀制若干钼薄膜层和碳薄膜层以形成所述的钼/碳非周期多层膜。5.如权利要求1所述的全息成像方法,其特征在于刻蚀出间隙的方法具体如下:步骤A,对所述的钼/碳非周期多层膜进行深加工,在所述的钼/碳非周期多层膜的上表面镀制抗电子束薄膜;步骤B,利用电子束刻蚀在抗电子束薄膜上刻蚀出固定宽度Lc;步骤C,利用离子束刻蚀在钼/碳非周期多层膜上刻蚀出相应的宽度Lc以形成间隙及第2CN110989317A权利要求书2/2页一波导层和第二波导层;步骤D,将钼/碳非周期多层膜上表面的抗电子束薄膜移除;步骤E,将钼/碳非周期多层膜上表面与顶部基片进行高温粘合。6.一种用于如权利要求1-5任一所述的全息成像方法的二维X射线多层膜波导结构,其特征在于所述的二维X射线多层膜波导结构包括两个长度相同的一维X射线多层膜波导结构,两个长度相同的一维X射线多层膜波导结构正交胶合以使两个长度相同的一维X射线多层膜波导结构的间隙部分正交配合从而形成所述的二维X射线多层膜波