振幅矢量叠加法分析x射线波带片加工误差对效率的影响

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1、第１３卷第６期光学精密工程Ｖｏｌ．１３Ｎｏ．６２００５年１２月ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．２００５文章编号１００４９２４Ｘ（２００５）０６０６４３０７振幅矢量叠加法分析Ｘ射线波带片加工误差对效率的影响肖凯，刘颖，付绍军（中国科学技术大学国家同步辐射实验室，安徽合肥２３００２６）摘要：使用振幅矢量叠加法，通过叠加Ｘ射线波带片每一对环带对焦点的贡献，计算和分析了随机环带位置误差、宽度误差、扩散和粗糙度对波带片的效率的影响。用Ｓｔｒｅｈｌ比来量化和衡量与理想波带片有偏差的波带片的性能，对两个波带片实例分别用Ｓｔｒｅｈｌ极限确定了

2、能容许的４种误差的最大值。计算了Ｎｉ软Ｘ射线波带片的随机环带位置误差及宽度误差对主焦点效率的影响；计算了ＳｉＯ２／Ｎｉ硬Ｘ射线溅射切片波带片的两种材料的相互扩散和粗糙度对衍射效率的影响。结果表明：４种误差越大，主焦点效率越小，对Ｎｉ软Ｘ射线波带片，随机环带位置误差均方根和宽度误差均方根小于最外环宽度的２０％左右时，对ＳｉＯ２／Ｎｉ硬Ｘ射线溅射切片波带片，扩散区宽度和粗糙度均方根分别小于最外环宽度的９０％和６０％左右时，得到的Ｓｔｒｅｈｌ比在Ｓｔｒｅｈｌ极限之上。关键词：Ｘ射线波带片；环带位置误差；环带宽度误差；扩散；粗糙度中图分类号：Ｏ４３６．１文献标识码：Ａ犃狀犪

3、犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲犻狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犳犪犫狉犻犮犪狋犻狅狀犲狉狉狅狉狊狅狀狋犺犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狅犳犡狉犪狔狕狅狀犲狆犾犪狋犲狊犫狔狊狌犿犿犻狀犵狌狆狋犺犲狑犪狏犲犾犲狋狊ＸＩＡＯＫａｉ，ＬＩＵＹｉｎｇ，ＦＵＳｈａｏｊｕｎ（犖犪狋犻狅狀犪犾犛狔狀犮犺狉狅狋狉狅狀犚犪犱犻犪狋犻狅狀犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔，犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔狅犳犆犺犻狀犪，犎犲犳犲犻２３００２６，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒａｎｄｏｍｚｏｎｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒ，ｗｉｄｔｈｅｒｒｏｒ，ｉｎｔｅｒｄｉｆｆｕｓｉ

4、ｏｎａｎｄｒｏｕｇｈｎｅｓｓｏｎｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＸｒａｙｚｏｎｅｐｌａｔｅｓ（ＺＰ）ｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｓｕｍｍｉｎｇｕｐｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｓｏｆｅｖｅｒｙｐａｉｒｏｆｒｉｎｇｓ．Ｓｔｒｅｈｌｒａｔｉｏｗａｓｕｓｅｄｔｏｑｕａｎｔｉｆｙａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｚｏｎｅｐｌａｔｅｓｄｅｖｉａｔｉｎｇｆｒｏｍｐｅｒｆｅｃｔｏｎｅｓ．Ｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｃｅｓｏｆｔｈｅ４ｅｒｒｏｒｓｍｅｎｔｉｏｎｅｄａｂｏｖｅｗｅｒｅｇａｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇＳｔｒｅｈｌｌｉｍｉｔｉｎｔｗｏｅｘａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎ

5、ｃｅｏｆｒａｎｄｏｍｚｏｎｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｗｉｄｔｈｅｒｒｏｒｏｎｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆａＮｉｓｏｆｔＸｒａｙｚｏｎｅｐｌａｔｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｔｅｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｄｒｏｕｇｈｎｅｓｓｏｎｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆａＳｉＯ２／ＮｉｈａｒｄＸｒａｙｓｐｕｔｔｅｒｅｄｓｌｉｃｅｄｚｏｎｅｐｌａｔｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｍａｉｎｆｏｃｕｓｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｆｏｕｒｅｒｒｏｒｓ．Ｔｈｅｒｏ

6、ｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｏｆｒａｎｄｏｍｚｏｎｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｗｉｄｔｈｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｚｏｎｅｐｌａｔｅｎｅｅｄｔｏｂｅｌｅｓｓｔｈａｎａｂｏｕｔ２０％ｏｆｔｈｅｏｕｔｍｏｓｔｚｏｎｅｗｉｄｔｈｔｏｇｅｎｅｒａｔｅａＳｔｒｅｈｌｒａｔｉｏｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＳｔｒｅｈｌｌｉｍｉｔ；ｔｈｅｗｉｄｔｈｏｆｒａｎｄｏｍｉｎｔｅｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎｒｅｇｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｚｏｎｅｐｌａｔｅｎｅｅｄｔｏｂｅｌｅｓｓｔｈａｎａｂｏｕｔ９０％ａｎｄ６０％ｏｆｔｈｅ收稿日期：２００５

7、０８０１；修订日期：２００５０９０２．６４４光学精密工程第１３卷ｏｕｔｍｏｓｔｚｏｎｅｗｉｄｔｈｔｏｇｅｎｅｒａｔｅａＳｔｒｅｈｌｒａｔｉｏｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＳｔｒｅｈｌｌｉｍｉｔｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｘｒａｙｚｏｎｅｐｌａｔｅ；ｚｏｎｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒ；ｚｏｎｅｗｉｄｔｈｅｒｒｏｒ；ｉｎｔｅｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎ；ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ分析以上４种误差对波带片效率的影响。１引言本文以一个工作在２．４ｎｍ的软Ｘ射线Ｎｉ波带片为例，用振幅矢量叠加法分析了随机环带Ｘ射线波带片是利用光波的衍射实现Ｘ射位置和宽度误差对衍射效率的影响