视频号
视频号
抖音号
抖音号
哔哩哔哩号
哔哩哔哩号
app
前沿资讯手机看

我要投稿

投稿请发送邮件至:weidy@instrument.com.cn

邮件标题请备注:投稿

联系电话:010-51654077-8129

二维码

我要投稿

投稿请发送邮件至:weidy@instrument.com.cn

邮件标题请备注:投稿

联系电话:010-51654077-8129

LIGA技术制作X射线光学元件在X射线显微学中的应用

分享到微信朋友圈

打开微信,点击底部的“发现”,

使用“扫一扫”即可将网页分享到朋友圈。

分享: 2021/10/28 10:29:18

LIGA 是德文的制版术Lithographie,电铸成形Galvanoformung 和注塑Abformung 的缩写。自20世纪80年代德国卡尔斯鲁厄原子核研究所为制造微喷嘴创立LIGA技术以来,对其感兴趣的国家日益增多,德、日、美相继投入巨资进行开发研究。该技术被认为是最有前途的三维微细加工方法,具有广阔的应用前景。与传统微细加工方法相比,用LIGA技术进行超微细加工有如下特点:

1.可制造有较大深宽比的微结构。

2.取材广泛,可以是金属、陶瓷、聚合物、玻璃等。

3.可制作任意复杂图形结构,精度高。

4.可重复复制,符合工业上大批量生产要求,成本低。


LIGA的基本工艺流程如下:

x射线掩模制作

图片




首先用电子束或激光对薄光刻胶进行第一次曝光,制成初级掩膜,然后经过显影、电镀等工艺步骤制成初级微结构掩膜板(此掩膜板本质上已经是一个高度较低的微结构)。对于高深宽比微结构,需要进一步制备额外的高深宽比掩膜板。


X射线光刻(Lithographie)

图片



借助上述的初级微结构掩膜板,在厚光刻胶上用X射线进行曝光,然后经过显影、电镀等工艺步骤制成中级微结构掩膜板。由于同步辐射设备KARA(原ANKA)提供的平行x射线束,可确保高纵横比和光滑的侧壁。


电镀(Galvanoformung)

图片



将上述步骤获得的光刻胶模具置于金属电镀液中进行电镀,即可实现高纵横比、高精度结构的金属零件。



聚合物成型(Abformung)

图片



为了复制聚合物基板上的精密结构,可以使用上述工艺制作注塑和热压花用的模镶件。可实现微聚合物结构的精确复制。


因此LIGA工艺制造的微结构聚合物和金属零件在x射线光学领域有着广泛的应用,包括在在科研机构和工业领域。 

在之前的文章中我们介绍了LIGA工艺制造的光栅在X射线相衬成像领域的应用。今天我们准备给大家介绍它在X射线显微学中的应用。


X射线显微学


目前基于X射线光管的纳米成像的主要结构有两种技术路线(基于同步辐射的CDI等成像技术,今天暂不做讨论):

 

1.投影几何放大技术

图片

2. 基于菲涅尔波带片的扫描透视显微技术或全场透视显微技术等

图片

全场透视显微光路

图片

扫描透视显微技术

上述方法中的Condenser lens通常使用复制技术、或者玻璃毛细拉伸技术来实现;用于聚焦或目镜的菲涅尔波带片(FZP)通常使用电子束光刻和干法刻蚀等复合技术来加工,今天我们着重介绍一下使用LIGA技术加工光束截止器(central stopper 或者central beam stop)和级次选取针孔Order select aperture。

 

X 射线波带片结构为一系列明暗相间的同心圆环,如上图所示中,每个环带的面积相等,这些明暗相间的圆环分别使用入射X射线透明与不透明的材料,从而使通过相邻透过或不透过的光程相差一个波长,从而在焦点上发生透过不同环带的相同位相光线的叠加。在扫描透视显微光路中为保证只有一阶衍射光入射到样品上,所以选用使用适当尺寸和吸收体厚度的级次选取针孔(OSA)和光束截止器(Central beam stopper)及其他们放置的位置是非常有必要且关键的。

图片

基于成熟的LIGA技术,Microworks公司制造一批多功能、性价比高且性能优越的级次选取针孔(OSA)和光束截止器(Central beam stopper)。


光束截止器(Central beam stopper)


图片

图片
图片
图片

基本参数

吸收材料金厚度

>80µm

Beamstop尺寸

10 µm to 160 µm,间隔10 µm

开口尺寸

650 µm

载体薄膜

自支撑结构,每个圆柱体由3个宽2.5µm的薄鳍支撑。

总尺寸

4.5mm*4.5mm

安装建议

光束截止器非常稳定,可以使用简单支架夹持

制作过程视频展示


级次选取针孔(OSA)


图片


图片
图片

图片


同时我们可以根据您的要求定制孔径和光束截止器。选项包括特定形状、大小、高度和或者特定的阵列等。


北京众星联恒科技有限公司作为Microworks公司中国区授权总代理商,为中国客户提供Microworks所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供高端的x射线、极紫外产品及解决方案。



参考文献:

Ohigashi, T., et al. (2020) A low-pass filtering Fresnel zone plate for soft x-ray microscopic analysis down to the lithium K-edge region. Review of Scientific Instruments.

李艳丽, 陈代谢, 孔祥东, 门勇, 韩立. X射线波带片的应用及制备[J]. 纳米技术, 2019, 9(2): 41-54.

http://x-ray-optics.de/index.php/en/


[来源:北京众星联恒科技有限公司]

logo
北京众星联恒
网友评论  0
为您推荐 精选资讯 最新资讯 厂商动态 新闻专题 更多推荐

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:仪器信息网"的所有作品,版权均属于仪器信息网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:仪器信息网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为默认仪器信息网有权转载。

使用积分打赏TA的文章

到积分加油站,赚取更多积分

谢谢您的赞赏,您的鼓励是我前进的动力~

打赏失败了~

评论成功+4积分

评论成功,积分获取达到限制

收藏成功
取消收藏成功
点赞成功
取消点赞成功

投票成功~

投票失败了~