CN109060850B - 一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法 - Google Patents
一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109060850B CN109060850B CN201810801700.9A CN201810801700A CN109060850B CN 109060850 B CN109060850 B CN 109060850B CN 201810801700 A CN201810801700 A CN 201810801700A CN 109060850 B CN109060850 B CN 109060850B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stripe
- etching
- stripes
- transverse
- longitudinal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡制备方法，属于纳米材料和CT成像技术领域。包括步骤：对基体进行预处理，获取预处理后的基体；将所述预处理后的基体放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流对所述预处理后的基体进行刻蚀，获取刻蚀条纹；对所述的刻蚀条纹进行宽度标定，获取本发明所述的分辨率测试卡。本发明还提供一种利用上述方法制备所得Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡。利用本发明所述制备方法具有易控制、工艺简单、周期短、效率高和成本低的优点，且所制备的Nano‑CT成像质量检测用的分辨率测试卡条纹宽度均匀、深度比大。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料和CT成像技术领域，涉及一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法。
背景技术
Nano CT是以Micro CT为基础进一步发展而来的分辨率更高的新型成像设备，将X射线成像的空间分辨率提高到了纳米级，在生物成像、病理检测以及集成电路检测等多个领域都有广阔的应用前景。Nano CT的成像质量一般用分辨率测试卡，它能起到客观描述图像分辨率的作用，直观简单地反应图像的分辨率性能指标。但是随着Nano CT的分辨率的提高，其分辨率测试卡的加工难度大、成本高，尤其是当系统分辨率较高时理想的点或线模体难以实现。目前分辨率测试卡加工常用的方法有电化学腐蚀法和微纳加工技术，由于电化学腐蚀法难以实现纳米数量级的分辨率测试卡加工，一般采用微机械加工、LIGA加工、离子束加工、激光加工等微纳加工技术。微机械加工使用机械手段仅能实现微米细节的加工；LIGA加工工艺尺寸可以达到微纳尺度，但是LIGA加工工艺成本比较高；离子束加工可以达到微纳尺度，但深宽比不能太大；激光加工速度快，精度高，但是难以实现纳米尺度。目前市场上X射线成像的空间分辨率测试卡是由德国QRM公司、美国Phantomlab公司和JIMA(日本检测仪器制造商协会)等国外公司提供，国内还没有相应文献提供技术支持。另外，随着Nano CT的发展，国外提供Nano CT成像的空间分辨率测试卡不能满足特定场合的应用，需要定制，而且价格昂贵。目前制备Nano-CT成像质量检测用的分辨率测试卡常用方法是微纳加工技术，但这些方法存在着制备工艺复杂、周期长和效率低等缺点。为此，研制一种NanoCT成像质量检测用的分辨率测试卡，对提高我国X射线实时成像质量检测能力具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中X射线实时成像图像质量检测用的分辨率测试卡的制备技术和分辨率测试卡的质量存在的检测问题，本发明提出一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法。
本发明首先提供一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、对基体进行预处理，获取预处理后的基体；
步骤二、将所述预处理后的基体放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流在所述预处理后的基体上进行刻蚀，获取刻蚀条纹；
步骤三、对所述的刻蚀条纹进行宽度标定，获取本发明所述的分辨率测试卡。
本发明还提供一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡，所述分辨率测试卡包括加工在基体上的刻蚀条纹和加工在基体上的标尺，所述基体由圆形薄钨片构成，所述刻蚀条纹包括横向条纹和纵向条纹。
所述基体直径为3-10mm，厚度为1-5μm，优选厚度为2μm；
所述横向条纹和纵向条纹均为3-5条，每条所述横向条纹和每条所述纵向条纹的刻蚀宽度均相同，为50nm-1μm，每条所述横向条纹和每条所述纵向条纹的刻蚀长度均相同，为3-5μm，每条所述横向条纹和纵向条纹的刻蚀深度均与所述预处理后的基体厚度一致；每条横向条纹之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹刻蚀宽度一致，每条纵向条纹之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹刻蚀宽度一致，横向条纹整体和纵向条纹整体在所述预处理后的基体上呈垂直分布，具体呈“T”型、“┐”型或“┌”型分布，位于最下边的一条横向条纹与纵向条纹顶端之间的距离与横向条纹宽度相同。
所述氦离子显微镜型号为Orion NanoFab，包含三种离子源，分别是镓离子源、氦离子源和氖离子源，所述氦离子显微镜中镓离子源所采用的加速电压为25-30kV，镓离子束流为10-15pA，加速电压的占空比为1:1。
本发明的优点在于：
本发明方法中利用氦离子显微镜，尤其是利用氦离子显微镜超高精度的多功能的加工能力，在几微米厚度的薄钨片上进行条纹刻蚀，制备方法易控制、工艺简单、周期短、效率高和成本低，所制备出的镶嵌式结构的Nano-CT成像质量用分辨率测试卡具有散热性良好、质量高、条纹宽度均匀以及深度比大的优点，且该分辨率测试卡在真空条件下一次性成型，不易受污染。
附图说明
图1为采用本发明制备方法制备的分辨率测试卡的表面结构示意图。
图2为采用本发明制备方法制备的分辨率测试卡的侧剖面示意图。
图中：
1、基体；201、横向条纹；202、纵向条纹；3、标尺。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、对用于制备分辨率测试卡的基体1进行预处理，获取预处理后的基体1；
所述预处理具体为：首先采用机械加工方法将钨块加工制备成直径为3-10mm，厚度为200μm的圆形薄钨片；然后对所述圆形薄钨片进行机械抛光，采用离子减薄仪使经过机械抛光后的圆形薄钨片厚度减薄为1-5μm；再采用工业乙醇对减薄后的圆形薄钨片进行超声清洗，所述超声清洗的时间为5-10min；最后将清洗后的圆形薄钨片放置在干燥皿中进行干燥，获取预处理后的基体1；
步骤二、将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流在所述预处理后的基体1上进行刻蚀，获取刻蚀条纹；
具体为：首先将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，将所述氦离子显微镜的样品室抽真空至10-3Pa以下，所述样品台位于所述样品室内，所述预处理后的基体1为圆形薄钨片，然后利用镓离子束流在所述预处理后的基体的中心区域处进行刻蚀，获取刻蚀条纹，所述预处理后的基体的中心区域具体选取为在所述圆形薄钨片平面内接正方形内；所述镓离子束流为位于所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生，所述刻蚀条纹包括横向条纹201和纵向条纹202，具体为分别横向刻蚀3-5条横向条纹201和纵向刻蚀3-5条纵向条纹202，横向条纹201和纵向条纹202均为微纳米级，横向和纵向刻蚀过程不分先后，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀宽度均相同，为50nm-1μm，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀长度均相同，为3-5μm，每条所述横向条纹201和纵向条纹202的刻蚀深度均与所述预处理后的基体1厚度一致；每条横向条纹201之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹201刻蚀宽度一致，每条纵向条纹202之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹202刻蚀宽度一致，横向条纹201整体和纵向条纹202整体在所述预处理后的基体1上呈垂直分布，具体呈“T”型、“┐”型或“┌”型分布，且横向条纹201整体和纵向条纹202整体之间间隔距离与横向条纹201、纵向条纹202刻蚀宽度一致。所述氦离子显微镜型号为Orion NanoFab，包含三种离子源，分别是镓离子源、氦离子源和氖离子源，所述氦离子显微镜中镓离子源所采用的加速电压为25-30kV，镓离子束流为10-15pA，加速电压的占空比为1:1。
步骤三、对所述的刻蚀条纹进行宽度标定，得到所述的分辨率测试卡。
具体为：采用镓离子束流对所述刻蚀条纹进行宽度标定，具体为在所述预处理后的基体1上刻蚀宽度相同的横向条纹201和纵向条纹202的宽度值，所述宽度值位于所述预处理后的基体1上，优选地为：宽度值位于所刻蚀的最下边一条横向条纹201的下方5-10μm处，同时位于所刻蚀的最右边一条纵向条纹202的右方5-10μm处。所述宽度值与横向条纹201和纵向条纹202的宽度值相同，为50nm-1μm，将所述刻蚀的宽度值作为标尺3，完成宽度标定。所述刻蚀所采用的镓离子束流与步骤二中刻蚀条纹过程所采用的镓离子束流一致，所述预处理后的基体1经刻蚀横向条纹201、纵向条纹202以及标尺3后即得到Nano-CT成像质量用分辨率测试卡。
通过上述制备方法得到的所述Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡，如图1和图2所示，所述分辨率测试卡包括加工在基体1上的刻蚀条纹和加工在基体1上的标尺3，所述刻蚀条纹包括横向条纹201和纵向条纹202，所述基体1由圆形薄钨片构成。
具体为对用于制备分辨率测试卡的基体1进行预处理，获取预处理后的基体1；将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流对所述预处理后的基体1进行刻蚀，获取具有刻蚀条纹的基体1；对所获取的刻蚀条纹进行宽度标定，获取所述分辨率测试卡；
所述基体1为圆形薄钨片，直径为3-10mm，优选直径为5mm，厚度为1-5μm，优选厚度为2μm，优选上述薄钨片的形状及尺寸有利于薄钨片的封装。
所述氦离子显微镜型号为Orion NanoFab，包含三种离子源，分别是镓离子源、氦离子源和氖离子源，本发明采用的镓离子源所采用的加速电压为25-30kV，镓离子束流为10-15pA，加速电压的占空比为1:1，通过大量反复试验所选氦离子显微镜的镓离子源的加速电压和束流的原因在于在圆形薄钨片上能够实现快速刻蚀，同时减小镓离子束对圆形薄钨片的损伤。所述横向条纹201和纵向条纹202均为3-5条，每条所述横向条纹201和纵向条纹202的刻蚀宽度均相同，为50nm-1μm，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀长度均相同，为3-5μm，每条所述横向条纹201和纵向条纹202的刻蚀深度均与所述预处理后的基体1厚度一致，每条横向条纹201之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹201刻蚀宽度一致，每条纵向条纹202之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹202刻蚀宽度一致，横向条纹201整体和纵向条纹202整体之间在所述预处理后的基体1上呈垂直分布，具体呈“T”型、“┐”型或“┌”型分布，位于最下边的一条横向条纹201与纵向条纹202顶端之间的距离与横向条纹201宽度相同，刻蚀后的每条横向条纹201和每条纵向条纹202均为长方体。所述的标尺3为氦离子显微镜的镓离子束在距离刻蚀条纹5-10μm处进行刻蚀的宽度值，标尺3所标定的宽度值为50nm-1μm。
实施例1
如图1和图2所示，本发明所提供的一种Nano-CT成像质量用分辨率测试卡包括基体1、横向条纹201、纵向条纹202和标尺3。所述的基体1优选为圆形薄钨片，直径为3mm，厚度为1μm。所述的横向条纹201和纵向条纹202均为长方体，各具有3条，每条横向条纹201和每条纵向条纹202刻蚀宽度均为50nm，刻蚀长度均为3μm，刻蚀深度均为1μm，横向条纹201整体和纵向条纹202整体在所述基体上呈T型分布，横向条纹201和纵向条纹202均采用氦离子显微镜中的镓离子源发射的镓离子束进行刻蚀，所述的氦离子显微镜的镓离子束的工作条件是加速电压为25kV，束流为10pA，加速电压的占空比为1:1，所述的标尺3采用氦离子显微镜的镓离子束在距离最下边一条横向条纹201的下方5μm处，同时位于最右边一条纵向条纹202右方5μm进行刻蚀横向条纹201和纵向条纹202的宽度值，具体的标尺3为50nm。
本发明所提供的一种Nano-CT成像质量用分辨率测试卡的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对用于制备分辨率测试卡的基体1进行预处理，获取预处理后的基体1；
所述预处理具体为：首先采用机械加工方法将钨块加工制备成直径为3mm，厚度为200μm的圆形薄钨片，然后对所述圆形薄钨片进行机械抛光，采用离子减薄仪使经过机械抛光后的圆形薄钨片厚度减薄为1μm，再采用工业乙醇超声波对减薄后的圆形薄钨片进行清洗，所述清洗的时间为5min，最后将清洗后的圆形薄钨片放置在干燥皿中进行干燥，获取预处理后的用于制备分辨率测试卡的基体1；
步骤二、将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流对所述预处理后的基体1进行刻蚀，获取刻蚀后的基体1；
具体为：首先将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，将所述氦离子显微镜的样品室内的气压抽至10-3Pa以下，所述样品台位于所述样品室内，所述预处理后的基体1为圆形薄钨片，然后利用镓离子束流在所述预处理后的基体1的中心区域处进行刻蚀，获取刻蚀条纹，所述预处理后的基体1的中心区域具体选取为在所述圆形薄钨片平面内接正方形内；所述镓离子束流为位于所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生，所述刻蚀为分别横向刻蚀3条横向条纹201和纵向刻蚀3条纵向条纹202，横向条纹201和纵向条纹202均为微纳米级，横向和纵向刻蚀过程不分先后，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀宽度均相同，为50nm，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀长度均相同，为3μm，每条所述横向条纹201和纵向条纹202的刻蚀深度均与所述预处理后的基体1厚度一致；每条横向条纹201之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹201刻蚀宽度一致，每条纵向条纹202之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹202刻蚀宽度一致，横向条纹201整体和纵向条纹202整体在所述预处理后的基体1上呈垂直分布，具体呈“T”型分布，位于最下边的一条横向条纹201与纵向条纹202顶端之间的距离与横向条纹201宽度相同。刻蚀过程中所述镓离子源的加速电压为25kV，镓离子束流为10pA，加速电压的脉冲占空比为1:1，经刻蚀横向条纹201和纵向条纹202后获取刻蚀后的基体1；
步骤三、对所述的刻蚀条纹进行宽度标定，得到所述的分辨率测试卡；
具体为：采用镓离子束流对刻蚀条纹进行宽度标定，标定处位于最下边一条横向条纹的右下方5μm处，同时位于最右边一条纵向条纹右上方5μm处，所述宽度标定为标记宽度相同的横向条纹和纵向条纹的宽度值，所述宽度值为50nm，将所述宽度值作为标尺3，完成宽度标定。所采用的镓离子束流与步骤二中刻蚀过程所采用的镓离子束流一致，所述预处理后的基体经刻蚀横向条纹201、纵向条纹202以及标尺3后即得到Nano-CT成像质量用分辨率测试卡。
实施例2
本发明所提供的另一种Nano-CT成像质量用分辨率测试卡包括基体1、横向条纹201、纵向条纹202和标尺3。所述的基体1优选为圆形薄钨片，直径为10mm，厚度为5μm。所述的横向条纹201和纵向条纹202均为长方体，各具有5条，每条横向条纹201和纵向条纹202刻蚀宽度均为1μm，刻蚀长度均为5μm，刻蚀深度均为5μm，横向条纹201和纵向条纹202呈T型分布，横向条纹201和纵向条纹202均采用氦离子显微镜中的镓离子源发射的镓离子束进行刻蚀，所述的氦离子显微镜的镓离子束的工作条件是加速电压为30kV，束流为15pA，加速电压的占空比为1:1，所述的标尺3采用氦离子显微镜中镓离子源发射的镓离子束在距离条纹10μm处进行宽度标定，标尺3为1μm。
本发明所提供的一种Nano-CT成像质量用分辨率测试卡的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对用于制备分辨率测试卡的基体1进行预处理，获取预处理后的基体1；
所述预处理具体为：首先采用机械加工方法将钨块加工制备成直径为10mm，厚度为200μm的圆形薄钨片，然后对所述圆形薄钨片进行机械抛光，采用离子减薄仪使经过机械抛光后的圆形薄钨片厚度减薄为5μm，再采用工业乙醇超声波对减薄后的圆形薄钨片进行清洗，所述清洗的时间为10min，最后将清洗后的圆形薄钨片放置在干燥皿中进行干燥，获取预处理后的用于制备分辨率测试卡的基体1；
步骤二、将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流对所述预处理后的基体1进行刻蚀，获取刻蚀后的基体1；
具体为：首先将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，将所述氦离子显微镜的样品室内的气压抽至10-3Pa以下，所述样品台位于所述样品室内，所述预处理后的基体1为圆形薄钨片，然后利用镓离子束流在所述预处理后的基体1的中心区域处进行刻蚀，获取刻蚀条纹，所述预处理后的基体1的中心区域具体选取为在所述圆形薄钨片平面内接正方形内；所述镓离子束流为位于所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生，所述刻蚀为分别横向刻蚀5条横向条纹201和纵向刻蚀5条纵向条纹202，横向条纹201和纵向条纹202均为微纳米级，横向和纵向刻蚀过程不分先后，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀宽度均相同，为1μm，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀长度均相同，为5μm，每条所述横向条纹201和纵向条纹202的刻蚀深度均与所述预处理后的基体1厚度一致；每条横向条纹201之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹201刻蚀宽度一致，每条纵向条纹202之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹202刻蚀宽度一致，横向条纹201整体和纵向条纹202整体在所述预处理后的基体1上呈垂直分布，具体呈“T”型分布，位于最下边的一条横向条纹201与纵向条纹202顶端之间的距离与横向条纹201宽度相同。刻蚀过程中所述镓离子源的加速电压为30kV，镓离子束流为15pA，加速电压的脉冲占空比为1:1，经刻蚀横向条纹201和纵向条纹202后获取刻蚀后的基体1；
步骤三、对所获取的刻蚀后的基体1进行宽度标定，获取经宽度标定的基体1，所述经宽度标定的基体1即为分辨率测试卡；
具体为：采用镓离子束流对刻蚀后的基体1进行宽度标定，标定处位于最下边一条横向条纹的右下方1μm处，同时位于最右边一条纵向条纹右上方1μm处，所述宽度标定为标记宽度相同的横向条纹201和纵向条纹202的宽度值，所述宽度值为1μm，将所述宽度值作为标尺3，完成宽度标定。所采用的镓离子束流与步骤二中刻蚀过程所采用的镓离子束流一致，所述预处理后的基体1经刻蚀横向条纹201、纵向条纹201和标尺3后即得到Nano-CT成像质量用分辨率测试卡。
实施例3
本发明还提供一种Nano-CT成像质量用分辨率测试卡，包括基体1、横向条纹201、纵向条纹202和标尺3。所述的基体1优选为圆形薄钨片，直径为8mm，厚度为3μm。所述的横向条纹201和纵向条纹202均为长方体，各具有4条，每条横向条纹201和纵向条纹202刻蚀宽度均为500nm，刻蚀长度均为4μm，刻蚀深度均为3μm，横向条纹201和纵向条纹202呈T型分布，横向条纹201和纵向条纹202均采用氦离子显微镜中的镓离子源发射的镓离子束进行刻蚀，所述的氦离子显微镜的镓离子束的工作条件是加速电压为28kV，束流为12pA，加速电压的占空比为1:1。所述的标尺3采用氦离子显微镜中镓离子源发射的镓离子束在距离条纹8μm处进行宽度标定，标尺3为500nm。本发明所提供的一种Nano-CT成像质量用分辨率测试卡的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、对用于制备分辨率测试卡的基体1进行预处理，获取预处理后的基体1；
所述预处理具体为：首先采用机械加工方法将钨块加工制备成直径为80mm，厚度为200μm的圆形薄钨片，然后对所述圆形薄钨片进行机械抛光，采用离子减薄仪使经过机械抛光后的圆形薄钨片厚度减薄为3μm，再采用工业乙醇超声波对减薄后的圆形薄钨片进行清洗，所述清洗的时间为8min，最后将清洗后的圆形薄钨片放置在干燥皿中进行干燥，获取预处理后的用于制备分辨率测试卡的基体1；
步骤二、将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流对所述预处理后的基体1进行刻蚀，获取刻蚀后的基体1；
具体为：首先将所述预处理后的基体1放置在氦离子显微镜内部的样品台上，将所述氦离子显微镜的样品室内的气压抽至10-3Pa以下，所述样品台位于所述样品室内，所述预处理后的基体为圆形薄钨片，然后利用镓离子束流在所述预处理后的基体1的中心区域处进行刻蚀，获取刻蚀条纹，所述预处理后的基体1的中心区域具体选取为在所述圆形薄钨片平面内接正方形内；所述镓离子束流为位于所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生，所述刻蚀为分别横向刻蚀4条横向条纹201和纵向刻蚀4条纵向条纹202，横向条纹201和纵向条纹202均为微纳米级，横向和纵向刻蚀过程不分先后，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀宽度均相同，为500nm，每条所述横向条纹201和每条所述纵向条纹202的刻蚀长度均相同，为4μm，每条所述横向条纹201和纵向条纹202的刻蚀深度均与所述预处理后的基体1厚度一致；每条横向条纹201之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹201刻蚀宽度一致，每条纵向条纹202之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹202刻蚀宽度一致，横向条纹201整体和纵向条纹202整体在所述预处理后的基体1上呈垂直分布，具体呈“T”型分布，位于最下边的一条横向条纹201与纵向条纹202顶端之间的距离与横向条纹201宽度相同。刻蚀过程中所述镓离子源的加速电压为28kV，镓离子束流为12pA，加速电压的脉冲占空比为1:1，经刻蚀横向条纹201和纵向条纹202后获取刻蚀后的基体1；
步骤三、对所获取的刻蚀后的基体1进行宽度标定，获取经宽度标定的基体1，所述经宽度标定的基体1即为分辨率测试卡；
具体为：采用镓离子束流对刻蚀后的基体1进行宽度标定，标定处位于最下边一条横向条纹201的右下方1μm处，同时位于最右边一条纵向条纹202右上方1μm处，所述宽度标定为标记宽度相同的横向条纹201和纵向条纹202的宽度值，所述宽度值为500nm，将所述宽度值作为标尺，完成宽度标定。所采用的镓离子束流与步骤二中刻蚀过程所采用的镓离子束流一致，所述预处理后的基体1经刻蚀横向条纹201、纵向条纹202以及标尺3后即得到Nano-CT成像质量用分辨率测试卡。
Claims (5)
1.一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、对基体进行预处理，获取预处理后的基体；
步骤二、将所述预处理后的基体放置在氦离子显微镜的样品台上，利用所述氦离子显微镜内的镓离子源所产生的镓离子束流在所述预处理后的基体上进行刻蚀，获取刻蚀条纹；刻蚀条纹具体呈“T”型、
型或
型分布；
步骤三、对所述的刻蚀条纹进行宽度标定，获取分辨率测试卡；
其特征在于：
在步骤一的预处理具体为：首先采用机械加工方法将钨块加工制备成直径为3-10mm，厚度为200μm的圆形薄钨片；然后对所述圆形薄钨片进行机械抛光，采用离子减薄仪使经过机械抛光后的圆形薄钨片厚度减薄为1-5μm；再采用工业乙醇对减薄后的圆形薄钨片进行超声清洗，所述超声清洗的时间为5-10min；最后将清洗后的圆形薄钨片放置在干燥皿中进行干燥，获取预处理后的基体；
在步骤二的刻蚀条纹的获取具体为：首先将所述预处理后的基体放置在氦离子显微镜的样品台上，将所述氦离子显微镜的样品室抽真空至10-3Pa以下，所述样品台位于所述样品室内，然后利用镓离子束流在所述预处理后的基体的中心区域处进行刻蚀，获取刻蚀条纹；
所述氦离子显微镜型号为Orion NanoFab，所述氦离子显微镜中镓离子源所采用的加速电压为25-30kV，镓离子束流为10-15pA，加速电压的占空比为1:1；
所述刻蚀条纹包括横向条纹和纵向条纹，横向条纹3-5条，纵向条纹3-5条，所述横向条纹和所述纵向条纹的刻蚀宽度均相同，为50nm-1μm，每条所述横向条纹和每条所述纵向条纹的刻蚀长度均相同，为3-5μm，每条所述横向条纹和纵向条纹的刻蚀深度均与所述预处理后的基体厚度相同；
每条横向条纹之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹刻蚀宽度相同；
每条纵向条纹之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹刻蚀宽度相同；
横向条纹整体和纵向条纹整体在所述预处理后的基体上呈垂直分布，位于最下边的一条横向条纹与纵向条纹顶端之间的距离与横向条纹宽度相同。
2.如权利要求1所述的Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡制备方法，其特征在于，所述宽度标定具体为：采用与刻蚀条纹过程相同的镓离子束流对所述刻蚀条纹进行宽度标定，在所述预处理后的基体上刻蚀横向条纹和纵向条纹的宽度值，将刻蚀的宽度值作为标尺，完成宽度标定。
3.如权利要求2所述的Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡制备方法，其特征在于，所述宽度值距离最下边一条横向条纹的下方5-10μm处，距离所刻蚀的最右边一条纵向条纹的右方5-10μm处。
4.一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡，其特征在于，所述分辨率测试卡包括加工在基体上的刻蚀条纹和加工在基体上的标尺；
所述基体采用圆形薄钨片；所述基体直径为3-10mm，厚度为1-5μm；
所述刻蚀条纹包括横向条纹和纵向条纹；
所述横向条纹和纵向条纹均为3-5条；
每条所述横向条纹和每条所述纵向条纹的刻蚀宽度均相同，每条所述横向条纹和每条所述纵向条纹的刻蚀长度均相同，每条所述横向条纹和纵向条纹的刻蚀深度均与基体厚度一致；
每条横向条纹之间均匀平行分布，间隔距离与横向条纹刻蚀宽度一致；
每条纵向条纹之间均匀平行分布，间隔距离与纵向条纹刻蚀宽度一致；
横向条纹整体和纵向条纹整体呈垂直分布，具体呈“T”型、
型或
型分布，位于最下边的一条横向条纹与纵向条纹顶端之间的距离与横向条纹宽度相同。
5.根据权利要求4所述的一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡，其特征在于，所述横向条纹和纵向条纹的宽度为50nm-1μm，长度为3-5μm，厚度为1-5μm，与基体厚度相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810801700.9A CN109060850B (zh) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810801700.9A CN109060850B (zh) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109060850A CN109060850A (zh) | 2018-12-21 |
| CN109060850B true CN109060850B (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=64817730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810801700.9A Active CN109060850B (zh) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109060850B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109870730B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-11-20 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种用于x光机图像解析度测试体定检的方法及系统 |
| CN110055540B (zh) * | 2019-06-10 | 2021-05-04 | 中国科学院电工研究所 | 在钨材料表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的钨材料及其应用 |
| CN113701999B (zh) * | 2021-08-06 | 2024-05-03 | 无锡日联科技股份有限公司 | 一种微焦点射线源用分辨率测试卡及其制备方法 |
| CN113873153B (zh) * | 2021-09-23 | 2024-06-21 | 汇献科技(深圳)有限公司 | 一种摄像机拍摄调节方法 |
-
2018
- 2018-07-20 CN CN201810801700.9A patent/CN109060850B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109060850A (zh) | 2018-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109060850B (zh) | 一种Nano CT成像质量检测用的分辨率测试卡及其制备方法 | |
| CN103286452B (zh) | 激光微孔加工方法及激光微孔加工设备 | |
| CN109884061B (zh) | 利用共聚焦激光扫描显微系统测量介质表面粗糙度的方法 | |
| CN109884104B (zh) | 材料组织结构大尺寸高通量定量表征三维重构设备和方法 | |
| CN103791836B (zh) | 基于激光扫描共聚焦技术的数控刀具刃口测量方法 | |
| CN107385504B (zh) | 阵列电极的电化学约束刻蚀系统 | |
| CN110793433B (zh) | 一种在线校准晶圆微纳米台阶高度标准样板及其循迹方法 | |
| CN104596412A (zh) | 用于复杂曲面高精度测量定位的标识基座 | |
| CN203312251U (zh) | 一种用于在扫描电镜下观察超薄圆片的样品托装置 | |
| CN113466119A (zh) | 一种材料耐离子溅射腐蚀能力测量评价方法 | |
| CN103280440B (zh) | 制备tem样品的半导体结构和方法 | |
| CN103033083A (zh) | 一种孔条和检测该孔条的工装及加工和检验该孔条的方法 | |
| CN102607386A (zh) | 箱形截面钢构件局部几何初始缺陷测量方法 | |
| CN210136839U (zh) | 用于场发射扫描电镜的样品台 | |
| CN211332558U (zh) | 一种用于透射电镜样品研磨的夹具 | |
| CN103363930A (zh) | 一种测量钢板镀锌层厚度的方法 | |
| CN110436406B (zh) | 一种自动精确定位制备固态纳米孔阵列的系统及方法 | |
| CN210639090U (zh) | 匀场拉曼检测装置 | |
| JP7571196B2 (ja) | 光学顕微結像に基づくイオンビーム加工方法 | |
| CN115575364B (zh) | 基于光学显微成像的离子束加工方法 | |
| CN107831153B (zh) | 一种三维扫描的自旋浓度测量系统及测量方法 | |
| CN114910491A (zh) | 储层x射线成像方法及装置、样品制备方法及装置 | |
| CN217903063U (zh) | 一种用于纤维检测的扫描电子显微镜载物台 | |
| CN217728518U (zh) | 一种精确定位样品的装置 | |
| CN108857066B (zh) | 一种紫光管放电电极与芯柱焊接装置及其焊接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |