CZ2002791A3 - Vícevrstvá optika s nastavitelnou pracovní vlnovou délkou - Google Patents

Vícevrstvá optika s nastavitelnou pracovní vlnovou délkou Download PDF

Info

Publication number
CZ2002791A3
CZ2002791A3 CZ2002791A CZ2002791A CZ2002791A3 CZ 2002791 A3 CZ2002791 A3 CZ 2002791A3 CZ 2002791 A CZ2002791 A CZ 2002791A CZ 2002791 A CZ2002791 A CZ 2002791A CZ 2002791 A3 CZ2002791 A3 CZ 2002791A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electromagnetic
multilayer
reflector
ray
curvature
Prior art date
Application number
CZ2002791A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ301738B6 (cs
Inventor
Licai Jiang
Boris Verman
Original Assignee
Osmic, Inc.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osmic, Inc. filed Critical Osmic, Inc.
Publication of CZ2002791A3 publication Critical patent/CZ2002791A3/cs
Publication of CZ301738B6 publication Critical patent/CZ301738B6/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0883—Mirrors with a refractive index gradient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0891—Ultraviolet [UV] mirrors
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G21K1/062—Devices having a multilayer structure
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/061—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements characterised by a multilayer structure
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/067—Construction details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

(57) Anotace:
Optika pro elektromagnetické záření obsahuje vícevrstvý povrch (18), mající zakřivení, které se mění od prvního zakřivení, odrážejícího první vlnovou délku elektromagnetické energie, ke druhému zakřivení, které odráží druhou vlnovou délku. Elektromagnetický energetický systém tvoří zdroj (13, 30, 32) elektromagnetické energie, který směruje tuto energii na elektromagnetickou optiku nebo elektromagnetický reflektor (10, 26, 28), přičemž elektromagnetická optika zahrnuje vpředu uvedený vícevrstvý povrch (18), a přičemž elektromagnetický reflektor (10, 26, 28) podle základního provedení sestává z vícevrstvé struktury (18), mající d-rozestupy a první zakřivení pro odraz první frekvence, a z pohybovacího zařízení (42), které mění první zakřivení vícevrstvé struktury (18) na druhé zakřivení pro odrážení druhé frekvence. Rentgenový systém zahrnuje zdroj (13,30, 32, 52) rentgenového záření, který směruje toto záření na rentgenový reflektor (10, 26, 28, 48), který obsahuje první vícevrstvý úsek, který má d-rozestupy, měřené podél prvního směsu a uspořádané pro odraz první frekvence rentgenového záření, a druhý vícevrstvý úsek, uspořádaný vedle prvního vícevrstvého úseku podél druhého směru, přičemž druhý vícevrstvý úsek má d-rozestupy, měřené podél prvního směru a uspořádané pro odraz druhé frekvence rentgenového záření. Rentgenový reflektor (10, 26, 28, 48) podle dalších provedení obsahuje substrát (12) a k němu připojenou vícevrstvou strukturu (18), která má buď pevné zakřivení a alespoň dva různé d-rozestupy a tak odráží různé frekvence, neboje bočně odstupňovaná a se změnou zakřivení se u ní mění také frekvence. Pomocí výše vysvětlených reflektorů se provádí způsob odrážení různých frekvencí elektromagnetického záření, který zahrnuje generování elektromagnetické energie, její směrování pomocí zmíněného reflektoru a nastavení zakřivení tohoto reflektoru pro odraz této energie podle Braggova zákona v průběhu směrování.
PV2ť>^.W • · · • · ··· ·
Vícevrstvá optika s nastavitelnou pracovní vlnovou délkou
Oblast techniky
Vynález se týká elektromagnetického optického prvku. Konkrétněji se vynález týká odrazové vícevrstvé rentgenové optiky s nastavitelnou pracovní vlnovou délkou.
Dosavadní stav techniky
Rentgenová optika se používá v četných aplikacích jako například v rentgenové difrakční analýze a spektroskopii, která vyžaduje směrování, zaostřování, kolimaci nebo monochromatizaci rentgenového záření z rentgenového zdroje. Skupina rentgenových optických prvků či reflektorů používaných v takovýchto aplikacích v současné době zahrnuje: zrcadla s totálním odrazem mající odrazivé povrchy povlečené zlatém, mědí, niklem, platinou a jinými obdobnými prvky; krystalové difrakční prvky jako například grafit; a vícevrstvé struktury.
Odrazivé povrchy podle vynálezu jsou vytvořeny jako vícevrstvé nebo d-odstupňované vícevrstvé povrchy odrazivé pr rentgenové záření. Vícevrstvé struktury odrážejí rentgenové záření jen je-li splněna Braggova rovnice ηλ=2ύ sin(0) kde n = řád odrazu λ = vlnová délka dopadajícího záření d - rozestup vrstev Braggovy struktury či rozestup mřížky krystalu * ·
-2 - • · • • · • · • · • · ·“·· • · · · • · · · • · · ···· ** ··. · · : · • · · · ........
Θ = úhel dopadu
Vícevrstvé d-odstupňované vícevrstvé reflektory/
zrcadla představují optiku, která využívá inherentně
vícevrstvé struktury pro odraz úzkého pásu nebo
monochromatického rentgenového záření. Vícevrstvá struktura podle vynálezu zahrnuje vrstvy lehkého prvku s poměrně nízkou hustotou elektronů střídající se s vrstvami těžkého prvku s poměrně vysokou hustotou elektronů, obojí určují drozestup vícevrstvého uspořádání. Šířka pásma odraženého rentgenového záření může být uzpůsobena podle potřeby volbou optických parametrů a parametrů a parametrů vícevrstvého uspořádání reflektoru. D-rozestup se může s hloubkou měnit pro řízení pásmové propustnosti vícevrstvého zrcadla. Drozestup vícevrstvého zrcadla také může být uzpůsoben prostřednictvím bočního odstupňování takovým způsobem, aby Braggova podmínka byla splněna v každém bodě zakřiveného vícevrstvého reflektoru.
Zakřivené vícevrstvé reflektory, včetně parabolických, eliptických a jiných asféricky tvarovaných reflektorů, musí splňovat Braggův zákon pro odraz určité specifické vlnové délky (resp. energie či frekvence) rentgenového záření. Braggův zákon musí být splněn v každém bodě zakřivení definovaného obrysu takovéhoto odrážejícího zrcadla. Různé odrazivé povrchy vyžadují různý d-rozestup pro odraz určité vlnové délky rentgenového záření. To znamená, že d-rozestup musí sledovat zakřivení reflektoru pro splnění Braggova zákona, aby byla odrážena požadovaná vlnová délka rentgenového záření. Protože Braggův zákon musí být splněn, úhel dopadu a d-rozestup jsou normálně pevné a tedy je pevná odražená či pracovní vlnová délka.
• ·
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je vícevrstvý rentgenový reflektor/zrcadlo, který může být použit pro odraz různých vlnových délek rentgenového záření.
Podle prvního provedení, vícevrstvá struktura má bočně odstupňované d-rozestupy. Pracovní (odražená) vlnová délka vícevrstvého reflektoru může být měněna jednoduše změnou jeho zakřivení a tím i úhlu dopadu rentgenového paprsku pro splnění Braggova zákona.
Podle druhého provedení má reflektor elektromagnetického záření pevné zakřivení a vícevrstvou strukturu, která je uspořádána tak, že zahrnuje množství různých d-rozestupů. Vícevrstvá struktura tedy je bočně odstupňovaná tak, že reflektor elektromagnetického záření může odrážet různé vlnové délky rentgenového záření podle Braggova zákona. Boční odstupňování d-rozestupů je tedy uspořádáno ve spojení se zakřivením vícevrstvého povlaku pro odraz různých vlnových délek rentgenového záření.
Podle třetího provedení předloženého vynálezu je reflektor elektromagnetického záření vytvořen s pásovými úseky vícevrstvého povlaku. Každý z úseků povlaku má pevné zakřivení a odstupňované d-rozestupy uzpůsobené pro odraz určité vlnové délky. Pro změnu pracovní vlnové délky reflektoru se zrcadlo nebo zdroj rentgenového záření musí vzájemně pohybovat tak, aby se zdrojem rentgenového záření byl souosý vhodný úsek povlaku.
Přehled obrázků na výkresech
Různé výhody předloženého vynálezu jsou odborníkovi zřejmé z následujícího popisu a výkresů, na kterých • · • · •4představuj e:
obr. 1 schematické znázornění reflektoru v řezu; schematické znázornění vícevrstvého
Braggova vícevrstvého reflektoru s množstvím různých d-rozestupů pro odraz různých vlnových délek rentgenového záření v řezu;
obr. 3 reflektor parabol ického tvaru v řezu;
obr. 4 reflektor eliptického tvaru v řezu;
obr. 5 detail kroužku 5 z obr. 3 ve zvětšeném
v řezu;
obr. 6 detail kroužku 6 z obr. 3 ve zvětšeném
v řezu;
obr. 7 detail kroužku 7 z obr. 4 ve zvětšeném
v řezu;
obr. 8 detail kroužku 8 z obr. 4 ve zvětšeném
v řezu;
obr. 9 schematické znázornění prvního
obr. 10 provedení reflektoru podle vynálezu, ilustrující jeho proměnlivé zakřivení a schopnost odrážet různé vlnové délky rentgenového záření;
schematické znázornění ohýbacího zařízení použitého podle předloženého vynálezu;
obr. 11 schematické reflektoru zakřivení, obr. 12 znázornění druhého provedení podle vynálezu, majícího pevné vytvořeného s množstvím různých drozestupů a bočně odstupňovaného tak, že může odrážet různé vlnové délky rentgenového záření; a v pohledu shora, třetí provedení reflektoru podle vynálezu s pásovými úseky majícími různé drozestupy, takže reflektor může odrážet různé frekvence rentgenového záření.
• · • ·
-5Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 představuje schematické znázornění vícevrstvého reflektoru 10 v řezu. Vícevrstvý reflektor 10 je uložen na substrátu 12 a zahrnuje množství sestav vrstev s tloušťkou d. Každá sestava 14 vrstev je vytvořena ze dvou oddělených vrstev z různých materiálů; jednoho s poměrně vysokou hustotou elektronů a jednoho s nízkou hustotou elektronů. V činnosti dopadá rentgenové záření 13 na vícevrstvý reflektor 10 a podle Braggova zákona je odrážen úzký pás obecně monochromatického záření 16.
Obr. 2 představuje schematicky v řezu vícevrstvou strukturu 18 mající množství různých d-rozestupů dl a d2 měnících se ve směru hloubky a definovaných jako odstupňování hloubky. Vícevrstvá struktura 18 v důsledku různých d-rozestupů dl a d2 může odrážet různé vlnové délky rentgenového záření (tj . různé skupiny d-rozestupů vyhovují různým oblastem odražených vlnových délek). V činnosti dopadá na povrch vícevrstvé struktury 18 polychromatické rentgenové záření 20, přičemž relativně většími d-rozestupy d2 je odráženo nízkoenergetické rentgenové záření 22 a relativně menšími d-rozestupy dl je odráženo vysokoenergetické rentgenové záření 24.
Obr. 3 a 4 představují schematicky v řezu vícevrstvou optiku 26 a 28 s pevným zakřivením odrážející pouze jednu vlnovou délku rentgenového záření. Obr. 3 znázorňuje parabolicky zakřivenou vícevrstvou optiku 26, která kolimuje rentgenové paprsky generované idealizované bodovým zdrojem 30 rentgenového záření, a obr. 4 znázorňuje elipticky tvarovanou vícevrstvou optiku 28, která zaostřuje rentgenové paprsky generované zdrojem 32 rentgenového záření do ohniskového bodu 34 . Zakřivení a d-rozestup optiky 2 6 a optiky 2 8 je permanentně vytvořen pro splnění Braggova ·· ·· ‘ · · 1 » · ·
-6zákona pro specifickou vlnovou délku v každém bodě povrchu optiky 26 a optiky 28.
Obr. 5, 6, 7 a 8 představují zvětšeně v řezu vícevrstvé povrchy v detailech označených kroužky 5, 6, Ί_ a 8_ na obr. 3 a 4. Z těchto obrázků jsou zřejmé varianty úhlu dopadu a bočního odstupňování d-rozestupu pro splnění Braggova zákona pro konkrétní frekvenci. Na obr. 5 a 6 parabolická optika 26 zahrnuje úhel 0i dopadu a d-rozestup d_3 v jedné oblasti povrchu, a úhel 02 dopadu a d-rozestup d4 v jiné oblasti povrchu. Ačkoliv tyto parametry jsou různé, výsledkem je, že tyto oblasti odrážejí obecně stejnou vlnovou délku rentgenového záření, splňující Braggův zákon. Obdobně, na obr. 7 a 8 parabolická optika 28 zahrnuje úhel 03 dopadu a drozestup d5 v jedné oblasti povrchu, a úhel 04 dopadu a drozestup d_6 v jiné oblasti, které odrážejí stejnou vlnovou délku rentgenového záření. Nedostatkem tohoto typu reflektorů s pevným zakřivením je, že mohou být použity pro odraz jediné vlnové délky rentgenového záření nebo jen úzkého pásma.
Jak je diskutováno výše, vícevrstvé reflektory vyžadují různé d-rozestupy pro odraz různých vlnových délek rentgenového záření při stejném úhlu dopadu, a d-rozestupy by měly, pro odraz rentgenového záření podle Braggova zákona, sledovat zakřivení povrchu (úhel dopadu). Předložený vynález poskytuje reflektory elektromagnetického záření, které mohou být použity pro odraz množství vlnových délek rentgenového záření, které se v podstatě nepřekrývají.
První obr. 8 zakřivením souvrství rozestupem, provedení zahrnuje a bočně představuj může se předloženého vynálezu znázorněné na vícevrstvý reflektor s proměnlivým odstupňovaným d-rozestupem. Jestliže e plochý reflektor s jednotným dplochý reflektor otáčet pro odraz
Λ ·
% · rentgenového záření různých vlnových délek tak, že se mění úhel dopadu. Jestliže má souvrství zakřivený povrch, musí být d-rozestup bočně odstupňován pro splnění Braggova zákona v každém bodě. Pro změnu odražené vlnové délky rentgenového záření se tedy může měnit d-rozestup nebo úhel dopadu. Následující diskuse a rovnice ukazují, že pro určité vlnové délky rentgenového záření může zůstávat konstantní bočně odstupňovaný d-rozestup vícevrstvého reflektoru, zatímco se mění jen zakřivení, a zakřivení vícevrstvého reflektoru může zůstávat konstantní a mít různě odstupňované d-rozestupy, takže mohou být vícevrstvým refelktorem odráženy různé vlnové délky rentgenového záření.
Pro parabolicku, eliptickou a jinak asféricky vytvořenou vícevrstvou optiku může být nastavena buď změna d-rozestupů vícevrstvého povlaku nebo zakřivení optiky tak, vícevrstvá optika odráží rentgenové záření s různými vlnovými délkami. Podle Braggova zákona platí pro d-rozestup vtah d=2/2sin# (1) kde Θ je úhel dopadu. Je možno ukázat, že sinQ může být zapsán, ve velmi přesné aproximaci, jako součin faktoru C (nastavitelná konstanta) a obecné formy, která je nezávislá na energii rentgenového záření. Stejný d-rozestup může být použit pro různé vlnové délky úpravou faktoru C tak, aby λ/C bylo konstantní.
V souladu s tím může být sin9, který je určen konfigurací odrazivého povrchu, udržován stejný, jestliže se d-rozestup proporcionálně mění s vlnovou délkou tak, že sin <9=2/2 <d (lb) je udržován konstantní pro různé vlnové délky.
Pro parabolické zrcadlo je možno zapsat zakřivení odrazivého povrchu jako y=yÍ2px (2) kde p je parabolický parametr. Přesný úhel dopadu může být popsán následujícím vzorcem
0=t3n-\iĚR)-t3n-'([Z x-2 V2x
2.
kde p je obecně číslo řádu 0,1 a x je obecně v rozmezí několika desítek milimetrů do více než 100 milimetrů. Vzhledem že úhel θ je malý, takže tanQ « Θ, je možno úhel dopadu zapsat jako
(3)
Za použití aproximace malým úhlem, d-rozestup je určen vzorcem (4)
Z rovnic uvedených výše je zřejmé, že d-rozestup může být udržován pro různé odražené vlnové délky změnou zakřivení parabolického parametru p vícevrstvého reflektoru parabolického tvaru.
Pro eliptické zrcadlo je odrazivý povrch popsán rovnicí
(5) kde x a y jsou body v karteziánské soustavě souřadnic a a je větší poloměr elipsy a b je menší poloměr elipsy. Úhel dopadu je dán rovnicí
Θ - tan'1
x + c ) - tan'1 (a
kde c je definován rovnicí c=ýa2-b2
Pro rentgenové eliptické zrcadlo je menší poloměr mnohem menší než větší poloměr. Za použití aproximace malým úhlem je možno výše uvedenou rovnici zapsat ve tvaru „ qJcS-š -2qx x + a^i-q2 Ja2 -x2 kde q=b/a. D-rozestup je tedy dán rovnicí ?2(ŮůZ +
X + fl
2x (6)
Z výše uvedeného vzorce je ohniska může je možno upravovat zřejmé, že d-odstup a polohu změnou menšího poloměru b.
Dále bude uvedeno, jak je definován d-rozestup a vlnová
Μ *♦ » « · ’
- 10zákonem prvního radu. Takto pro různé vlnové délky, diskusi.
Reálný d-rozestup dr je délka v závislosti na d-rozestupu vícevrstvého reflektoru. D-rozestup použitý v této přihlášce je definován za použití prvního řádu Braggova zákona (n=l), neboť souvrství obecně funguje s odrazem prvního řádu. Reálný d-rozestup či geometrický d-rozetup je v důsledku účinku lomu ve vícevrstvé struktuře odlišný od Braggova d-rozestupu prvního řádu. Ve většině aplikací je vícevrstvá optika použita jako Braggův reflektor prvního řádu. To je důvod, proč je d-rozestup zpravidla definován a měřen Braggovým definovaný d-rozestup je stejný jak je ukázáno v následující dán následující rovnicí:
(7) sin- o kde δ je dekrement optického indexu. Měření vyššího řádu tedy poskytují d-rozestup bližší reálnému d-rozestupu. Optický index, a stejně tak i sin20, je úměrný čtverci vlnové délky. Výše uvedená rovnice tedy nabývá tvaru:
dr=d(l-Ad2) (8) kde A je konstanta nezávislá na energii. To znamená, že drozestup prvního řádu je stejný pro různé vlnové délky a drozestupy měřené různými vlnovými délkami.
Na obr. 9 a podle prvního provedení předloženého vynálezu je znázorněn vícevrstvý reflektor 36 s proměnným zakřivením ve dvou polohách 38 a 4 0 majících dvě různá zakřivení definovaná elipsami 33 a 35, odrážející různé vlnové délky 39 a 41 do ohniskového bodu 31. Obdobné schéma může být uspořádáno pro parabolické kolimační zrcadlo, které
- 11 - ·..· *··* ··*
odpovídá dvěma různým parabolám. Reflektor 36 má větší
zakřivení v poloze 38 než v poloze 40. Zvětšené zakřivení
umožňuj e, že reflektor odráží větší vlnovou délku
rentgenového záření v poloze 38 než v poloze 40 . Reflektor v poloze 40 je upraven s menším zakřivením než v poloze 38 a odráží kratší vlnové délky rentgenového záření. Zakřivení reflektoru 36 je na obr. 9 přehnáno pro lepší ilustraci zakřivení v různých polohách 38 a 40.
Pro parabolické zrcadlo s proměnným zakřivením z vzorce (4) platí pro všechny vlnové délky
A/Vp=C
Parabolický parametr se tedy musí měnit následujícím způsobem:
p=Á2/C2 (9)
Pro eliptické zrcadlo podle obr. 6 se menší poloměr b musí měnit podle vzorce b=Za/C (10)
Úpravou parabolického parametru p parabolického reflektoru a menšího poloměru b eliptického reflektoru může být nastavován pro změnu vlnové délky odraženého rentgenového záření.
Na obr. 10 je znázorněno čtyřbodové ohýbací zařízení 42 mající přesné akční prvky 44a a 44b, které mění zakřivení reflektoru 36. Opěry 43a-b jsou pevné, zatímco prvky 45a-b jsou ovládány pro změnu zakřivení reflektoru 36. Ohýbací zařízení 42 mění parabolický parametr p parabolicky vytvořeného vícevrstvého reflektoru a menší poloměr b elipticky vytvořeného vícevrstvého reflektoru jak je
- 12podrobně popsáno výše.
Podle druhého provedení vynálezu znázorněného na obr. 11 je pro odraz různých vlnových délek rentgenového záření uspořádán vícevrstvý reflektor 4 6 pevného zakřivení s množstvím různých d-rozestupů d7 a d8. Každý d-rozestup d7 a d8 splňuje Braggův zákon pro specifickou vlnovou délku rentgenového záření. Relativně větší d-rozestup d8 odráží větší vlnové délky a relativně menší d-rozestup d7 odráží kratší vlnové délky. Odražené vlnové délky se v podstatě nepřekrývají. Protože absorpce rentgenového záření s nižší energií (delších vlnových délek) je silnější, odrazivá vrstva d8 pro rentgenové záření s nižší energií by měla být vrchní vrstvou reflektoru 4 6. Jak je zřejmé z výkresů, drozestupy d7 a d8 jsou bočně odstupňovány v součinnosti se zakřivením reflektoru 4 6 pro splnění Braggova zákona pro množství specifických vlnových délek rentgenového záření. V jiném provedení předloženého vynálezu mohou být mohou být použity přídavné skupiny d-rozestupů, omezené pouze rozměry a konstrukcí reflektoru 46.
Podle třetího provedení vynálezu znázorněného na obr. 12 (pohled shora) je znázorněn vícevrstvý reflektor £8 s pásovými úseky 50 majícími různé d-rozestupy. Každý pás 50 má d-rozestupy uspořádané pro odraz různých vlnových délek rentgenového záření. Pro změnu vlnové délky rentgenového záření odraženého od reflektoru 48 postačí posouvat zdroj 52 rentgenového záření relativně vzhledem k pásovým úsekům 50. Výhodným způsobem tohoto posouvání je zafixovat polohu zdroje 52 rentgenového záření při posouvání reflektoru 48.
Je zřejmé, že vynález není omezen na přesnou konstrukci znázorněnou a popsanou výše, ale jsou možné různé změny a modifikace bez opuštění myšlenky a rozsahu vynálezu, jak je definován v následujících nárocích.

Claims (28)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Reflektor elektromagnetického záření obsahující: vícevrstvou strukturu (18) mající d-rozestupy a první zakřivení pro odraz první frekvence elektromagnetického záření; a pohybovací zařízení (42), které mění uvedené první zakřivení uvedené vícevrstvé struktury na druhé zakřivení při kterém uvedená vícevrstvá struktura odráží druhou frekvenci elektromagnetického záření.
2. Reflektor elektromagnetického záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená vícevrstvá struktura (18) je uložena na substrátu (12).
3. Reflektor elektromagnetického záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené d-rozestupy jsou bočně odstupňovány.
elektromagnetického záření podle nároku tím, že uvedená první frekvence záření a uvedená druhá frekvence záření jsou frekvence rentgenového
4. Reflektor 1, vyznačující se elektromagnetického elektromagnetického záření.
5. Reflektor elektromagnetického záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené pohybovací zařízení (42) je ohýbací zařízení, které mění první zakřivení vícevrstvé struktury tak, že uvedená vícevrstvá struktura má druhé zakřivení.
6. Reflektor elektromagnetického záření podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedené ohýbací zařízení (42) je
7, je
8. Reflektor rentgenového záření podle vyznačující se tím, že širší z uvedených dvou nároku 7, různých dvícevrstvé
rozestupů je uspořádán navrch uvedené struktury (18) .
9. Reflektor vyznačující se tím, bočně odstupňovaná.
rentgenového záření podle nároku že uvedená vícevrstvá struktura (18)
10. Reflektor vyznačující se tím, uložena na uvedeném rentgenového záření že uvedená vícevrstvá substrátu (12).
podle nároku 7, struktura (18) je
11. Optika pro elektromagnetické záření obsahující vícevrstvý povrch mající zakřivení, které se mění od prvního zakřivení odrážejícího první vlnovou délku elektromagnetické energie k druhému zakřivení, které odráží druhou vlnovou délku.
12. Optika pro elektromagnetické záření podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedený vícevrstvý povrch (18) je bočně odstupňovaný.
13. Optika pro 11, vyznačující se elektromagnetického elektromagnetického záření.
elektromagnetické záření podle nároku tím, že uvedená první frekvence záření a uvedená druhá frekvence záření jsou frekvence rentgenového
14. Optika pro elektromagnetické záření podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále obsahuje ohýbací zařízení (42) pro měnění zakřivení uvedeného vícevrstvého povrchu (18) .
- 14·· · ····· · čtyřbodové ohýbací zařízení.
Ί. Reflektor rentgenového záření, obsahující: substrát (12);
vícevrstvou strukturu (18) připojenou k uvedenému substrátu (12), přičemž vícevrstvá struktura má pevné zakřivení; a přičemž vícevrstvá struktura má alespoň dva různé drozestupy, přičemž uvedená vícevrstvá struktura odráží různé frekvence rentgenového záření.
15. Reflektor rentgenového záření s měnitelným zakřivením, obsahující:
substrát (12);
vícevrstvý povrch (18) připojený k uvedenému substrátu (12), přičemž vícevrstvá struktura je bočně odstupňovaná; a přičemž se změnou zakřivení uvedené vícevrstvé struktury se mění také frekvence odraženého elektromagnetického záření.
- 15 • ····· · · • · «· ·· · · · ·
16. Reflektor elektromagnetického záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že je vytvořen jako parabolická křivka, která má proměnlivý p-faktor pro změnu zakřivení reflektoru elektromagnetického záření.
- 17 • · · · · zakřivení při kterém uvedená vícevrstvá struktura odráží druhou frekvenci elektromagnetického záření.
17. Reflektor elektromagnetického záření podle nároku 1, vyznačující se tím, že je vytvořen jako eliptická křivka, která má menší poloměr proměnlivý pro změnu zakřivení uvedeného reflektoru elektromagnetického záření.
18. Způsob odrážení různých frekvencí elektromagnetického záření pomocí vícevrstvého reflektoru, zahrnující:
generování elektromagnetické energie;
- 16směrování této elektromagnetické energie pomocí vícevrstvého reflektoru (10, 26, 28); a nastavování zakřivení uvedeného vícevrstvého reflektoru (10) pro odraz elektromagnetické energie podle Braggova zákona v průběhu uvedeného směrování.
19. Reflektor rentgenového záření, obsahující:
první vícevrstvý úsek, přičemž uvedený první vícevrstvý úsek má d-rozestupy měřené podél prvního směru a uspořádané pro odraz první frekvence rentgenového záření; a druhý vícevrstvý úsek uspořádaný vedle uvedeného prvního vícevrstvého úseku podél druhého směru, přičemž uvedený druhý vícevrstvý úsek má d-rozestupy měřené podél uvedeného prvního směru a uspořádané pro odraz druhé frekvence rentgenového záření.
20. Reflektor rentgenového záření podle nároku 19, vyznačující se tím, že uvedené první a druhý vícevrstvý úsek jsou oba uspořádány s eliptickým povrchem.
21. Reflektor rentgenového záření podle nároku 19, vyznačující se tím, že uvedené první a druhý vícevrstvý úsek jsou oba uspořádány s parabolickým povrchem.
22. Elektromagnetický energetický systém obsahující:
zdroj (13, 30, 32) elektromagnetické energie, který směruje elektromagnetickou energii na elektromagnetický reflektor (10, 26, 28);
přičemž uvedený elektromagnetický reflektor obsahuje:
vícevrstvou strukturu (18) mající d-rozestupy a první zakřivení pro odraz první frekvence elektromagnetického záření; a pohybovací zařízení (42), které mění uvedené první zakřivení uvedené vícevrstvé struktury na druhé
23. Elektromagnetický energetický systém podle nároku 22, vyznačující se tím, že zdroj (13, 30, 32) elektromagnetické energie směruje rentgenové záření na uvedený elektromagnetický reflektor (10, 26, 28).
24. Elektromagnetický energetický systém obsahující:
zdroj (13, 30, 32) elektromagnetické energie, který směruje elektromagnetickou energii na elektromagnetickou optiku (10, 26, 28);
přičemž uvedená elektromagnetická optika obsahuje:
vícevrstvý povrch (18) mající první zakřivení pro odraz první vlnové délky elektromagnetické energie; a druhé zakřivení pro odraz druhé vlnové délky.
25. Elektromagnetický energetický systém podle nároku 24, vyznačující se tím, že zdroj (13, 30, 32) elektromagnetické energie směruje rentgenové záření na uvedenou elektromagnetickou optiku (10, 26, 28).
26. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že elektromagnetická energie zahrnuje rentgenové záření.
27. Rentgenový systém obsahující:
zdroj (13, 30, 32, 52) rentgenového záření, který směruje rentgenové záření na rentgenový reflektor (10, 26,
28, 48);
přičemž uvedený rentgenový reflektor obsahuje:
první vícevrstvý úsek (18), přičemž uvedený první vícevrstvý úsek má d-rozestupy měřené podél prvního směru a uspořádané pro odraz první frekvence rentgenového záření; a
- 18druhý vícevrstvý úsek (18) uspořádaný vedle uvedeného prvního vícevrstvého úseku podél druhého směru, přičemž uvedený druhý vícevrstvý úsek má drozestupy měřené podél uvedeného prvního směru a uspořádané pro odraz druhé frekvence rentgenového záření.
CZ20020791A 1999-08-02 2000-08-01 Reflektor elektromagnetického zárení CZ301738B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/366,028 US6421417B1 (en) 1999-08-02 1999-08-02 Multilayer optics with adjustable working wavelength

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2002791A3 true CZ2002791A3 (cs) 2002-11-13
CZ301738B6 CZ301738B6 (cs) 2010-06-09

Family

ID=23441383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20020791A CZ301738B6 (cs) 1999-08-02 2000-08-01 Reflektor elektromagnetického zárení

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6421417B1 (cs)
EP (1) EP1200967B1 (cs)
JP (1) JP2003506732A (cs)
AT (1) ATE280993T1 (cs)
AU (1) AU6511100A (cs)
CA (2) CA2642736A1 (cs)
CZ (1) CZ301738B6 (cs)
DE (1) DE60015346T2 (cs)
WO (1) WO2001009904A2 (cs)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6870896B2 (en) 2000-12-28 2005-03-22 Osmic, Inc. Dark-field phase contrast imaging
US6804324B2 (en) * 2001-03-01 2004-10-12 Osmo, Inc. X-ray phase contrast imaging using a fabry-perot interferometer concept
JP4657506B2 (ja) * 2001-06-27 2011-03-23 株式会社リガク Ｘ線分光方法及びｘ線分光装置
US6510200B1 (en) 2001-06-29 2003-01-21 Osmic, Inc. Multi-layer structure with variable bandpass for monochromatization and spectroscopy
US6643353B2 (en) 2002-01-10 2003-11-04 Osmic, Inc. Protective layer for multilayers exposed to x-rays
JP3629520B2 (ja) * 2002-03-05 2005-03-16 理学電機工業株式会社 Ｘ線分光素子およびそれを用いた蛍光ｘ線分析装置
JP2003255089A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Rigaku Industrial Co Ｘ線分光素子およびそれを用いた蛍光ｘ線分析装置
US6917667B2 (en) * 2002-09-03 2005-07-12 Rigaku Corporation Method and apparatus for making parallel X-ray beam and X-ray diffraction apparatus
DE10254026C5 (de) * 2002-11-20 2009-01-29 Incoatec Gmbh Reflektor für Röntgenstrahlung
EP1642304B1 (en) * 2003-06-13 2008-03-19 Osmic, Inc. Beam conditioning system
US7280634B2 (en) 2003-06-13 2007-10-09 Osmic, Inc. Beam conditioning system with sequential optic
WO2006014376A1 (en) * 2004-07-02 2006-02-09 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Naval Research Laboratory Deformable mirror apparatus
JP4432822B2 (ja) * 2005-04-19 2010-03-17 船井電機株式会社 形状可変ミラー及びそれを備えた光ピックアップ装置
US7425193B2 (en) * 2005-04-21 2008-09-16 Michigan State University Tomographic imaging system using a conformable mirror
DE102006015933B3 (de) * 2006-04-05 2007-10-31 Incoatec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Justieren eines optischen Elements
JP4278108B2 (ja) * 2006-07-07 2009-06-10 株式会社リガク 超小角ｘ線散乱測定装置
US7555098B2 (en) * 2007-05-02 2009-06-30 HD Technologies Inc. Method and apparatus for X-ray fluorescence analysis and detection
US7920676B2 (en) * 2007-05-04 2011-04-05 Xradia, Inc. CD-GISAXS system and method
US8130902B2 (en) * 2007-07-31 2012-03-06 Uchicago Argonne, Llc High-resolution, active-optic X-ray fluorescence analyzer
DE102007048743B4 (de) * 2007-10-08 2010-06-24 Ifg - Institute For Scientific Instruments Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der energetischen Zusammensetzung von elektromagnetischen Wellen
EP2249704A4 (en) * 2008-01-30 2013-07-03 Reflective X Ray Optics Llc MIRROR MOUNTING, ALIGNMENT AND SCANNING MECHANISM AND SCANNING METHOD FOR X-RAY REPRESENTATION AND X-RAY DEVICE THEREWITH
US7848483B2 (en) * 2008-03-07 2010-12-07 Rigaku Innovative Technologies Magnesium silicide-based multilayer x-ray fluorescence analyzers
US8126117B2 (en) * 2010-02-03 2012-02-28 Rigaku Innovative Technologies, Inc. Multi-beam X-ray system
JP4974391B2 (ja) * 2010-02-21 2012-07-11 株式会社リガク Ｘ線分光方法及びｘ線分光装置
US8406374B2 (en) 2010-06-25 2013-03-26 Rigaku Innovative Technologies, Inc. X-ray optical systems with adjustable convergence and focal spot size
ES2688542T3 (es) 2010-08-19 2018-11-05 Convergent R.N.R Ltd Sistema de irradiación con rayos X de un volumen seleccionado
CN102525492A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 上海西门子医疗器械有限公司 一种x射线能谱选择装置
KR101332502B1 (ko) * 2011-06-14 2013-11-26 전남대학교산학협력단 국부적 방사선 치료용 ｘ―선 바늘 모듈
CN103137233A (zh) * 2011-12-02 2013-06-05 佳能株式会社 X射线波导和x射线波导系统
JP6343621B2 (ja) * 2012-11-29 2018-06-13 ヘルムート・フィッシャー・ゲーエムベーハー・インスティテュート・フューア・エレクトロニク・ウント・メステクニク 蛍光ｘ線分析を実施するための方法及びデバイス
US10295485B2 (en) 2013-12-05 2019-05-21 Sigray, Inc. X-ray transmission spectrometer system
USRE48612E1 (en) 2013-10-31 2021-06-29 Sigray, Inc. X-ray interferometric imaging system
JP6025211B2 (ja) * 2013-11-28 2016-11-16 株式会社リガク Ｘ線トポグラフィ装置
WO2017009302A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Koninklijke Philips N.V. Imaging with enhanced x-ray radiation
DE102017202802A1 (de) * 2017-02-21 2018-08-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Objektiv und optisches System mit einem solchen Objektiv
US10845491B2 (en) 2018-06-04 2020-11-24 Sigray, Inc. Energy-resolving x-ray detection system
GB2591630B (en) 2018-07-26 2023-05-24 Sigray Inc High brightness x-ray reflection source
EP3603516A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-05 Siemens Healthcare GmbH Röntgenvorrichtung und verfahren zum betrieb der röntgenvorrichtung
US10962491B2 (en) 2018-09-04 2021-03-30 Sigray, Inc. System and method for x-ray fluorescence with filtering
DE112019004478T5 (de) 2018-09-07 2021-07-08 Sigray, Inc. System und verfahren zur röntgenanalyse mit wählbarer tiefe
CN109799612B (zh) * 2019-03-15 2020-03-31 重庆大学 曲面反射镜制造方法及变曲率半径点光源线聚焦成像系统
US11217357B2 (en) 2020-02-10 2022-01-04 Sigray, Inc. X-ray mirror optics with multiple hyperboloidal/hyperbolic surface profiles

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4693933A (en) 1983-06-06 1987-09-15 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. X-ray dispersive and reflective structures and method of making the structures
US4727000A (en) 1983-06-06 1988-02-23 Ovonic Synthetic Materials Co., Inc. X-ray dispersive and reflective structures
US4717632A (en) 1983-08-22 1988-01-05 Ovonic Synthetic-Materials Company, Inc. Adhesion and composite wear resistant coating and method
US4716083A (en) 1983-09-23 1987-12-29 Ovonic Synthetic Materials Company Disordered coating
US4525853A (en) 1983-10-17 1985-06-25 Energy Conversion Devices, Inc. Point source X-ray focusing device
US4785470A (en) 1983-10-31 1988-11-15 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Reflectivity and resolution X-ray dispersive and reflective structures for carbon, beryllium and boron analysis
US4643951A (en) 1984-07-02 1987-02-17 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Multilayer protective coating and method
US4724169A (en) 1984-10-09 1988-02-09 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Method of producing multilayer coatings on a substrate
US4675889A (en) 1985-07-08 1987-06-23 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Multiple wavelength X-ray dispersive devices and method of making the devices
US4969175A (en) * 1986-08-15 1990-11-06 Nelson Robert S Apparatus for narrow bandwidth and multiple energy x-ray imaging
US4958363A (en) 1986-08-15 1990-09-18 Nelson Robert S Apparatus for narrow bandwidth and multiple energy x-ray imaging
US4777090A (en) 1986-11-03 1988-10-11 Ovonic Synthetic Materials Company Coated article and method of manufacturing the article
US4783374A (en) 1987-11-16 1988-11-08 Ovonic Synthetic Materials Company Coated article and method of manufacturing the article
EP0403561B1 (en) * 1988-03-11 1995-04-19 Btg International Limited Optical devices and methods of fabrication thereof
US4867785A (en) 1988-05-09 1989-09-19 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Method of forming alloy particulates having controlled submicron crystallite size distributions
JP2569447B2 (ja) * 1988-11-28 1997-01-08 株式会社ニコン 多層膜反射鏡の製造方法
JPH02210299A (ja) 1989-02-10 1990-08-21 Olympus Optical Co Ltd Ｘ線用光学系及びそれに用いる多層膜反射鏡
US5027377A (en) 1990-01-09 1991-06-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Chromatic X-ray magnifying method and apparatus by Bragg reflective planes on the surface of Abbe sphere
FR2658619B1 (fr) 1990-02-19 1993-04-02 Megademini Taoufik Miroirs interferentiels multifractals de dimensions fractales entre 0 et 1.
US5167912A (en) 1990-07-31 1992-12-01 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Neutron reflecting supermirror structure
US5082621A (en) 1990-07-31 1992-01-21 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Neutron reflecting supermirror structure
US5044736A (en) * 1990-11-06 1991-09-03 Motorola, Inc. Configurable optical filter or display
RU1820354C (ru) * 1990-11-11 1993-06-07 Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики Оптический элемент с регулируемой кривизной
FR2681720A1 (fr) 1991-09-25 1993-03-26 Philips Electronique Lab Dispositif incluant un miroir fonctionnant dans le domaine des rayons x ou des neutrons.
US5265143A (en) * 1993-01-05 1993-11-23 At&T Bell Laboratories X-ray optical element including a multilayer coating
US5384817A (en) 1993-07-12 1995-01-24 Ovonic Synthetic Materials Company X-ray optical element and method for its manufacture
US5646976A (en) 1994-08-01 1997-07-08 Osmic, Inc. Optical element of multilayered thin film for X-rays and neutrons
JPH08179099A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ｘ線ミラー装置
JP3278317B2 (ja) 1995-03-24 2002-04-30 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
US5757882A (en) 1995-12-18 1998-05-26 Osmic, Inc. Steerable x-ray optical system
US5923720A (en) * 1997-06-17 1999-07-13 Molecular Metrology, Inc. Angle dispersive x-ray spectrometer
US6038285A (en) * 1998-02-02 2000-03-14 Zhong; Zhong Method and apparatus for producing monochromatic radiography with a bent laue crystal
US6041099A (en) 1998-02-19 2000-03-21 Osmic, Inc. Single corner kirkpatrick-baez beam conditioning optic assembly
US6014423A (en) 1998-02-19 2000-01-11 Osmic, Inc. Multiple corner Kirkpatrick-Baez beam conditioning optic assembly
US6069934A (en) 1998-04-07 2000-05-30 Osmic, Inc. X-ray diffractometer with adjustable image distance

Also Published As

Publication number Publication date
US20020080916A1 (en) 2002-06-27
CA2380922A1 (en) 2001-02-08
CA2642736A1 (en) 2001-02-08
EP1200967B1 (en) 2004-10-27
WO2001009904A3 (en) 2001-09-27
CZ301738B6 (cs) 2010-06-09
DE60015346T2 (de) 2005-11-10
WO2001009904A2 (en) 2001-02-08
ATE280993T1 (de) 2004-11-15
EP1200967A2 (en) 2002-05-02
WO2001009904A9 (en) 2002-09-12
US6421417B1 (en) 2002-07-16
AU6511100A (en) 2001-02-19
CA2380922C (en) 2008-12-09
JP2003506732A (ja) 2003-02-18
DE60015346D1 (de) 2004-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2002791A3 (cs) Vícevrstvá optika s nastavitelnou pracovní vlnovou délkou
JP5858922B2 (ja) 多重配置ｘ線光学装置
US7248670B2 (en) Optical unit and associated method
US4798446A (en) Aplanatic and quasi-aplanatic diffraction gratings
US7412131B2 (en) Multilayer optic device and system and method for making same
US7242746B2 (en) Method for manufacturing a reflector for X-ray radiation
JP2003506732A5 (cs)
JP3733142B2 (ja) 操向可能のｘ線光学系
EP1090285A2 (en) X-ray diffractometer with adjustable image distance
JP6048867B2 (ja) Ｘ線光学システム
Kubec et al. Point focusing with flat and wedged crossed multilayer Laue lenses
NL8601215A (nl) Roentgenstralingsmonochromator.
US20140112452A1 (en) Double-multilayer Monochromator
US6438209B1 (en) Apparatus for guiding X-rays
JP4861284B2 (ja) Ｘ線回折装置およびｘ線回折方法
JP4657506B2 (ja) Ｘ線分光方法及びｘ線分光装置
US6282259B1 (en) X-ray mirror system providing enhanced signal concentration
KR100878693B1 (ko) 대면적 방산용 엑스-선 광학필터 및 이를 이용한 엑스-선촬영장치
Erko et al. Investigation of the properties of Bragg-Fresnel gratings
JP4974391B2 (ja) Ｘ線分光方法及びｘ線分光装置
Saxena Neutron focusing devices based on segmented thin-film multilayers

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Effective date: 20200801