RU2278432C2 - Method and system for controlling x-ray flux - Google Patents

Method and system for controlling x-ray flux Download PDF

Info

Publication number
RU2278432C2
RU2278432C2 RU2004110425/06A RU2004110425A RU2278432C2 RU 2278432 C2 RU2278432 C2 RU 2278432C2 RU 2004110425/06 A RU2004110425/06 A RU 2004110425/06A RU 2004110425 A RU2004110425 A RU 2004110425A RU 2278432 C2 RU2278432 C2 RU 2278432C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
diffraction
ray
medium
control unit
Prior art date
Application number
RU2004110425/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004110425A (en
Inventor
Владимир Николаевич Трушин (RU)
Владимир Николаевич Трушин
Андрей Анатольевич Жолудев (RU)
Андрей Анатольевич Жолудев
Евгений Владимирович Чупрунов (RU)
Евгений Владимирович Чупрунов
Original Assignee
Владимир Николаевич Трушин
Андрей Анатольевич Жолудев
Евгений Владимирович Чупрунов
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 Владимир Николаевич Трушин, Андрей Анатольевич Жолудев, Евгений Владимирович Чупрунов filed Critical Владимир Николаевич Трушин
Priority to RU2004110425/06A priority Critical patent/RU2278432C2/en
Publication of RU2004110425A publication Critical patent/RU2004110425A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278432C2 publication Critical patent/RU2278432C2/en

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: roentgen optics; roentgen ray flux reflecting, focusing, and monochromatization.
SUBSTANCE: proposed method for controlling X-ray flux by means of controlled energy actions on control unit incorporating diffraction medium and substrate includes change of substrate and diffraction medium surface geometry and diffractive parameters of this medium by simultaneous action on control-unit substrate and on outer surface of control-unit diffraction medium with heterogeneous energy. X-ray flux control system has X-ray source and control unit incorporating diffraction medium and substrate; in addition, it is provided with diffraction beam angular shift corrector connected to recording chamber; control unit is provided with temperature controller and positioner; substrate has alternating members controlling its geometric parameters which are functionally coupled with physical parameters of members, their geometric parameters, and amount of energy acting upon them. Diffraction medium can be made in the form of crystalline or multilayer periodic structure covered with energy-absorbing coating.
EFFECT: enhanced efficiency of roentgen-ray flux control due to dynamic correction of focal spot shape and size.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к рентгеновской оптике, в частности к устройствам для отражения, фокусировки и монохроматизации потока рентгеновского излучения, и может быть использовано для проведения процессов в рентгеновской литографии, рентгеновской микроскопии, рентгеновской спектроскопии, в дифрактометрах, а также в астрономии, физике, биологии, медицине и других областях техники, где используется рентгеновское излучение.The invention relates to x-ray optics, in particular to devices for reflection, focusing and monochromatization of the x-ray flux, and can be used for carrying out processes in x-ray lithography, x-ray microscopy, x-ray spectroscopy, diffractometers, as well as in astronomy, physics, biology, medicine and other areas of technology where x-ray radiation is used.

Известно устройство для фокусировки рентгеновского излучения, защищенное патентом Российской Федерации патент РФ №2080669, МПК G 21 K 1/06, опубликованное 1997.05.27. Устройство фокусировки рентгеновского излучения содержит основание и два корпуса, размещенные на нем друг за другом по оси рентгеновского излучения, с симметричной установкой каждой из двух пар зеркал, при этом каждая пара зеркал повернута одна относительно другой на 90° и каждое зеркало снабжено индивидуальным механизмом консольного изгиба. Зеркала выполнены в виде пластинок постоянной толщины, в основании которых лежат асимметричные трапеции с криволинейными в основании сторонами, а ось симметрии трапеции параллельна оси пучка рентгеновского излучения.A device for focusing x-ray radiation, protected by the patent of the Russian Federation RF patent No. 2080669, IPC G 21 K 1/06, published 1997.05.27. The X-ray focusing device comprises a base and two housings, placed on it one after the other along the x-ray axis, with a symmetrical installation of each of the two pairs of mirrors, each pair of mirrors rotated one relative to the other by 90 ° and each mirror is equipped with an individual console bending mechanism . Mirrors are made in the form of plates of constant thickness, at the base of which lie asymmetric trapeziums with sides curved at the base, and the axis of symmetry of the trapezoid is parallel to the axis of the x-ray beam.

Недостатком устройства для фокусировки рентгеновского излучения является наличие большого числа механических приспособлений, обеспечивающих необходимые параметры изгиба.A disadvantage of the device for focusing x-ray radiation is the presence of a large number of mechanical devices that provide the necessary bending parameters.

Вторым недостатком данного устройства является ограниченный контроль параметров кривизны изгибаемой поверхности, необходимый для достижения заданных параметров фокусировки рентгеновского излучения.The second disadvantage of this device is the limited control of the parameters of curvature of the bent surface, necessary to achieve the specified focusing parameters of x-ray radiation.

Перечисленные недостатки данного устройства делает его затруднительным в широком использовании в приборах рентгеновской оптики и оптики видимого и ИК-диапазонов.The listed disadvantages of this device makes it difficult to widely use in devices of x-ray optics and optics of the visible and infrared ranges.

Известен способ для изгиба кристаллов, защищенный патентом Российской Федерации №919248, МПК B 28 D 5/00, опубликованный 10 февраля 2000). Способ изгиба включает установку кристалла между оправками, поверхность одной из которых покрывают клеящим составом, нагрев кристалла с оправками и снятие оправок после приобретения кристаллом формы. В качестве оправок используют пластины из мартенситных сплавов, обладающих "эффектом памяти формы", которые перед установкой между ними кристалла предварительно изгибают до заданного радиуса при температуре начала обратного мартенситного превращения, выпрямляют их при комнатной температуре, а нагрев осуществляют до температуры конца обратного мартенситного превращения.A known method for bending crystals, protected by the patent of the Russian Federation No. 919248, IPC B 28 D 5/00, published February 10, 2000). The bending method includes installing the crystal between the mandrels, the surface of one of which is coated with an adhesive, heating the crystal with mandrels and removing the mandrels after the crystal takes shape. As mandrels, plates of martensitic alloys having a "shape memory effect" are used, which, before installing the crystal between them, are pre-bent to a predetermined radius at the temperature of the beginning of the reverse martensitic transformation, straightened them at room temperature, and heating is carried out to the temperature of the end of the reverse martensitic transformation.

Недостатком данного способа является невозможность динамического управления параметрами изгиба кристалла в процессе настройки фокусирующей системы, что ограничивает его применение в рентгенооптических системах.The disadvantage of this method is the inability to dynamically control the parameters of the bending of the crystal in the process of setting the focusing system, which limits its use in x-ray optical systems.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является устройство для управления потоком рентгеновского излучения и способ его получения, защищенный патентом Российской Федерации №2109358, МПК G 21 K 1/06, опубликованный 20 апреля, 1998.Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result, selected as a prototype, is a device for controlling the flow of x-ray radiation and a method for its production, protected by the patent of the Russian Federation No. 2109358, IPC G 21 K 1/06, published April 20, 1998.

Устройство состоит из подложки и чередующихся слоев с различными декрементами, выполненных из материала, состоящего из атомов углерода и водорода. При этом различие декрементов слоев обеспечивается путем разного содержания водорода в слоях и разной пространственной структуры слоев. Способ получения устройства заключается в создании на подложке многослойной структуры с изменяющимися по заданному закону значениям декрементов составляющих ее слоев. При этом формирование, по крайней мере, одного из слоев производится путем осаждения из газовой углеродосодержащей среды. Изобретение позволяет улучшить рабочие характеристики устройств для управления потоком рентгеновского излучения за счет уменьшения коэффициента поглощения рентгеновского излучения, увеличения разрешающей способности и широкополостности, получения более совершенных границ раздела между слоями.The device consists of a substrate and alternating layers with different decrements made of a material consisting of carbon and hydrogen atoms. Moreover, the difference in the decrements of the layers is ensured by the different hydrogen content in the layers and the different spatial structure of the layers. A method of obtaining a device consists in creating a multilayer structure on a substrate with decreasing values of the decrements of its constituent layers according to a given law. Moreover, the formation of at least one of the layers is carried out by deposition from a carbon-containing gas medium. The invention allows to improve the performance of devices for controlling the flow of x-ray radiation by reducing the absorption coefficient of x-ray radiation, increasing resolution and broadband, to obtain better interfaces between the layers.

Недостатком устройства является отсутствие механизмов корректировки рельефа поверхности подложки, с помощью которого возможно динамически подстраивать параметры подложки под рентгенооптическую схему и, следовательно, улучшить управляемость потоком рентгеновского излучения. Кроме того, изготовление такой подложки, представляющей собой дифракционную решетку с глубиной профиля, составляющей единицы или десятки нанометров, и супергладкой поверхностью, является сложной технической задачей.The disadvantage of this device is the lack of adjustment mechanisms for the relief of the surface of the substrate, with which it is possible to dynamically adjust the parameters of the substrate under the x-ray optical scheme and, therefore, improve the controllability of the x-ray flux. In addition, the manufacture of such a substrate, which is a diffraction grating with a profile depth of one or tens of nanometers, and a super-smooth surface, is a complex technical problem.

Недостатком способа является сложность в создании на подложке многослойной структуры с изменяющимися по заданному закону значениями декрементов составляющих ее слоев, способных заданным образом формировать рентгеновский пучок.The disadvantage of this method is the difficulty in creating a multilayer structure on a substrate with decreasing values of the decrements of its constituent layers capable of forming an X-ray beam in a predetermined manner.

Перечисленные недостатки известного способа и устройства для его осуществления не позволяют интерактивно формировать рентгеновский пучок с необходимыми параметрами и делают его затруднительным в широком использовании в рентгеновских установках, использующих фокусирующую оптику.The listed disadvantages of the known method and device for its implementation do not allow interactively generate an x-ray beam with the necessary parameters and make it difficult to widely use in x-ray installations using focusing optics.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением - совершенствование способа управления потоком рентгеновского излучения (РИ) при дифракционной рентгенолитографии, а также при облучении биологических объектов в устройствах рентгеновской оптики и системы для его осуществления.The problem solved by the invention is the improvement of the method for controlling the flux of x-ray radiation (RI) during diffraction x-ray lithography, as well as when irradiating biological objects in x-ray optics devices and systems for its implementation.

Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности управления потоком РИ за счет динамической корректировки сходимости рентгеновского пучка.The technical result from the use of the invention is to increase the efficiency of the control of the radiation flux due to the dynamic adjustment of the convergence of the x-ray beam.

Указанный результат достигается тем, что в способе управления потоком рентгеновского излучения путем контролируемых энергетических воздействий на блок управления, состоящий из дифракционной среды и подложки, изменяют геометрическую форму поверхности подложки, дифракционной среды и ее дифракционные параметры путем одновременных неоднородных энергетических воздействий на подложку блока управления и на внешнюю поверхность дифракционной среды блока управления.This result is achieved by the fact that in the method of controlling the flow of x-ray radiation by controlled energy influences on the control unit, consisting of a diffraction medium and a substrate, the geometric shape of the surface of the substrate, diffraction medium and its diffraction parameters are changed by simultaneously inhomogeneous energy influences on the substrate of the control unit and the outer surface of the diffraction medium of the control unit.

Указанный результат достигается тем, что система управления потоком рентгеновского излучения, включающая источник рентгеновского излучения и блок управления, состоящий из дифракционной среды и подложки, дополнительно снабжена устройством коррекции углового смещения дифракционного пучка, соединенным с компьютером, подключенным к регистрирующей камере, блок управления снабжен стабилизатором температуры и позиционером, подложка выполнена с чередующимися в ней элементами управления геометрическими параметрами подложки, функционально связанными с физическими параметрами элементов, их геометрическими параметрами и величиной оказываемого на них энергетического воздействия.This result is achieved by the fact that the X-ray flux control system, including the X-ray source and the control unit, consisting of a diffraction medium and a substrate, is additionally equipped with a device for correcting the angular displacement of the diffraction beam connected to a computer connected to the recording chamber, the control unit is equipped with a temperature stabilizer and positioner, the substrate is made with alternating control elements of the geometric parameters of the substrate, the functional of physical parameters associated with the elements and their geometric parameters and the amount of energy exerted on them feedback.

Дифракционная среда может быть выполнена в виде кристаллической или многослойной периодической структуры, с нанесенным на нее поглощающим энергетическое воздействие покрытием.The diffraction medium can be made in the form of a crystalline or multilayer periodic structure with an absorbing coating applied to it.

В способе управления потоком РИ путем контролируемых энергетических воздействий на элементы дифракционного блока управления (ДБУ) потоком РИ энергетическое воздействие, оказываемое на подложку ДБУ, вызывает геометрической изменение формы изгиба поверхности дифракционной среды (ДС) и изменяет сходимость РИ, энергетическое воздействие на дифракционную среду ДБУ локально изменяет ее дифракционные параметры и корректирует сходимость рентгеновского пучка.In the method of controlling the flux of radiation by controlling the energetic effects on the elements of the diffraction control unit (DBU) by the flux of radiation, the energy exerted on the substrate of the DBU causes a geometric change in the shape of the bending surface of the diffraction medium (DC) and changes the convergence of the radiation, energy impact on the diffraction medium of the DBU locally changes its diffraction parameters and corrects the convergence of the x-ray beam.

Способ и система для его осуществления предполагают динамическое управление параметрами рентгеновского пучка при использовании его в приборах и устройствах рентгеновской оптики. Для осуществления такого управления используется разработанные нами способ и система управления параметрами РИ с энергиями квантов в диапазоне 5-150 кэВ.The method and system for its implementation involve dynamic control of the parameters of the x-ray beam when used in instruments and devices of x-ray optics. To implement such a control, we use the method and system for controlling the parameters of radiation sources with quantum energies in the range of 5-150 keV that we have developed.

На чертеже дано схематическое изображение основных элементов системы. Система содержит источник РИ 1, ДБУ рентгеновского излучения 2 с устройством стабилизации температуры и позиционером, корректор углового смещения дифракционного пучка, далее именуемый как корректор пучка (КП) 3, соединенный с компьютером 4, соединенным с регистрирующей камерой 5.The drawing shows a schematic representation of the main elements of the system. The system contains a source RI 1, DBU of x-ray radiation 2 with a temperature stabilization device and a positioner, a corrector for the angular displacement of the diffraction beam, hereinafter referred to as a beam corrector (KP) 3, connected to a computer 4 connected to the recording camera 5.

В качестве источника РИ используются источник синхротронного излучения или острофокусная рентгеновская трубка с размером фокусного пятна, определяемым задачами фокусировки, например 0,1×0,1 мм2. ДБУ 2 состоит из дифракционной среды 6 и подложки 7, см. чертеж. В качестве ДС 6 могут быть использованы кристаллические пластины, например, кремния, пиролитического графита и т.д., а также многослойные структуры, например W/C. В качестве подложки 7 используется модульная система, состоящая из предварительно изогнутой по заданной геометрической форме упругой пластины, например титановой. Форма пластины определяется рентгенооптической схемой конкретной установки, задачами управления РИ и может иметь вид, например параболического цилиндра. С внутренней стороны этой пластины крепится ДС, с внешней стороны пластины, в углублениях сделанных определенной формы, например треугольной, размещены активные элементы. В качестве активных элементов используются терморасширяющие элементы (ТЭ) или пьезоэлементы (ПЭ) 8, которые изменяют свои размеры под действием температуры, в случае использования ТЭ или напряжения, в случае использования ПЭ, и, следовательно, изменяют геометрическую форму подложки и, соответственно, геометрическую форму ДС. Форма и размеры углублений и, соответственно, форма и размеры ТЭ и ПЭ рассчитываются под определенную рентгенооптическую схему.As a source of X-ray, a synchrotron radiation source or a sharp-focus x-ray tube with a focal spot size determined by focusing tasks, for example, 0.1 × 0.1 mm 2, is used . DBU 2 consists of a diffraction medium 6 and a substrate 7, see drawing. As DS 6, crystalline plates, for example, silicon, pyrolytic graphite, etc., as well as multilayer structures, for example W / C, can be used. As the substrate 7, a modular system is used, consisting of an elastic plate, for example titanium, previously bent in a given geometric shape. The shape of the plate is determined by the x-ray optical scheme of the particular installation, the control tasks of the radiation source and may take the form, for example, of a parabolic cylinder. On the inside of this plate, a DS is attached, on the outside of the plate, active elements are placed in recesses made of a certain shape, for example triangular. As the active elements, thermally expanding elements (TE) or piezoelectric elements (PE) 8 are used, which change their size under the influence of temperature, in the case of using TE or voltage, in the case of using PE, and, therefore, change the geometric shape of the substrate and, accordingly, the geometric form of DS. The shape and dimensions of the recesses and, accordingly, the shape and dimensions of the TE and PE are calculated for a specific x-ray optical scheme.

В качестве ТЭ используются металлы, например бронза, и др. В качестве ПЭ можно использовать пьзокерамику, например группу пьезокерамических материалов типа цирконата-титаната свинца (ЦТС) и др. В качестве устройства стабилизации температуры используется термостат с водяной системой охлаждения или любое другое устройство, например устройство, работающее с использованием термоэлектрического эффекта Пельтье. В качестве позиционера используется устройство, собранное, например, на пьезодвигателях, позволяющее проводить подстройку дифракционной среды под Брэгговский угол дифракции. Управление потоком РИ осуществляют как в автоматическом, так и в ручном режимах с помощью графического интерфейса программного обеспечения компьютера.Metals, for example, bronze, etc. are used as TEs. Piezoceramics, for example, a group of piezoceramic materials such as lead zirconate-titanate (PZT), etc. can be used as PE. As a temperature stabilization device, a thermostat with a water cooling system or any other device for example, a device using the thermoelectric Peltier effect. As a positioner, a device is used, assembled, for example, on piezomotors, which makes it possible to adjust the diffraction medium to the Bragg diffraction angle. RI flow control is carried out both in automatic and in manual modes using the graphical interface of computer software.

Управление потоком РИ может осуществляться следующим образом. На ДБУ 2 от источника РИ 1 направляют рентгеновский пучок углом к поверхности ДС 6, удовлетворяющему брэгговскому условию дифракции. Изменение формы и сходимости рентгеновского пучка дифрагированного от ДС 6 осуществляется путем одновременного энергетического воздействия на подложку 7 и внешнюю поверхность ДС 6. Энергетическое воздействие на подложку осуществляется с целью изменения геометрической формы ее поверхности и, следовательно, геометрической формы поверхности ДС. В случае использования ТЭ указанные изменения достигаются посредством контролируемого изменения температуры ДБУ 2. В случае использования ПЭ указанные изменения достигаются посредством контролируемого изменения подаваемого на них напряжения. С целью корректировки угловой сходимости рентгеновского пучка на ДС 6 воздействуют модулированным по энергии или интенсивности энергетическим (электронным, световым, инфракрасным и т.д.) пучком, способным локально изменять температуру поверхности ДС. Например, температурное воздействие может быть осуществлено через КП 3, представляющее собой блок, в который входит оптическое устройство (лазер, проекционная лампа и т.д.) и устройство для управления положением светового пучка на поверхности ДС 6 (рефлекторы и оптические модуляторы). Способ температурного воздействия на ДС 6 может быть выполнен также с помощью мультимедийного проектора (например, VPL-CS1, Barco SLM G5, BarcoGraphics 9300/BarcoReality 9300 и т.д.). Воздействие может быть осуществлено непосредственно на ДС 6 или через волоконную оптику (световоды), светодиодную матрицу и т.д. В качестве компьютера 4 используется компьютер, функциональные возможности которого не ниже Pentium 4.RI flow control can be carried out as follows. An X-ray beam is directed to DBU 2 from the source of RI 1 at an angle to the surface of DS 6, which satisfies the Bragg diffraction condition. Changing the shape and convergence of the X-ray beam diffracted from the DS 6 is carried out by simultaneously energizing the substrate 7 and the outer surface of the DS 6. The energy is applied to the substrate to change the geometric shape of its surface and, therefore, the geometric shape of the DS surface. In the case of using TE, these changes are achieved through a controlled change in temperature of DBU 2. In the case of using PE, these changes are achieved through a controlled change in the voltage applied to them. In order to correct the angular convergence of the X-ray beam, the DS 6 is exposed to a beam (modulated in energy or intensity) of an energy (electron, light, infrared, etc.) beam that can locally change the surface temperature of the DS. For example, temperature exposure can be carried out through KP 3, which is a unit that includes an optical device (laser, projection lamp, etc.) and a device for controlling the position of the light beam on the surface of DS 6 (reflectors and optical modulators). The method of temperature influence on DS 6 can also be performed using a multimedia projector (for example, VPL-CS1, Barco SLM G5, BarcoGraphics 9300 / BarcoReality 9300, etc.). The impact can be carried out directly on the DS 6 or through fiber optics (optical fibers), LED matrix, etc. As computer 4, a computer is used whose functionality is not lower than Pentium 4.

Модулированный энергетический пучок создает на поверхности ДС 6 температурное поле, локально изменяет ее дифракционные параметры, вызывает локальные угловые смещения брэгговских отражений от ДС. Угловые смещения брэгговских отражений, функционально связанны с распределением энергетического воздействия на поверхности ДС. За счет контролируемого изгиба поверхности ДС, а также за счет управляемого смещения брэгговских отражений рентгеновских лучей от участков ДС формируют пространственно-неоднородный рентгеновский пучок. Размер, форма и распределение интенсивности в созданном рентгеновском пучке функционально связаны с формой поверхности ДС, изменяемой с помощью подложки, распределением температурного поля в ДС и, следовательно, с величиной температурного воздействия на ДС. В случае, когда используемое энергетическое воздействие, например световое, слабо поглощается ДС, используется предварительное "чернение" освещаемой поверхности ДС (на поверхность ДСБУ наносится поглощающий оптическое излучение слой, например, сульфида свинца (PbS)).The modulated energy beam creates a temperature field on the surface of DS 6, locally changes its diffraction parameters, and causes local angular displacements of the Bragg reflections from the DS. The angular displacements of the Bragg reflections are functionally related to the distribution of the energy effect on the surface of the DW. Due to the controlled bending of the surface of the DS, as well as due to the controlled displacement of the Bragg reflections of X-rays from the sections of the DS, a spatially inhomogeneous X-ray beam is formed. The size, shape, and intensity distribution in the created X-ray beam are functionally related to the shape of the surface of the DW changed with the help of the substrate, the distribution of the temperature field in the DW, and, therefore, the magnitude of the temperature effect on the DW. In the case when the used energy effect, for example, light, is weakly absorbed by the DS, preliminary “blackening” of the illuminated surface of the DS is used (a layer absorbing optical radiation, for example, lead sulfide (PbS), is applied to the surface of the DSBU).

Температурная зависимость угла брэгговского отражения θij для точки поверхности кристалла с координатами ij выражается следующим образом:The temperature dependence of the Bragg reflection angle θ ij for a point on the surface of the crystal with coordinates ij is expressed as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

где θij - брэгговский угол для (hkl) плоскостей в точке с координатами ij; tij - значение температуры поверхности кристалла в точке с координатой ij; λ - длина волны; α - коэффициент теплового расширения кристалла в направлении вектора обратной решетки; dij=d0ij+Δdij; d0ij - значение межплоскостного расстояния в точке поверхности кристалла при температуре t0, t0 - температура не освещенной области кристалла; Δdij - изменение межплоскостного расстояния в точке с координатами ij, вызванное изменением температуры Δtij в этой точке.where θ ij is the Bragg angle for (hkl) planes at the point with coordinates ij; t ij is the value of the temperature of the crystal surface at the point with the coordinate ij; λ is the wavelength; α is the coefficient of thermal expansion of the crystal in the direction of the reciprocal lattice vector; d ij = d 0ij + Δd ij ; d 0ij is the value of the interplanar distance at a point on the surface of the crystal at a temperature t 0 , t 0 is the temperature of the unlit region of the crystal; Δd ij - change in interplanar distance at a point with coordinates ij, caused by a change in temperature Δt ij at this point.

Фокусируемый пучок регистрируется камерой 5. В качестве регистрирующей камеры может быть использована, например, рентгеновская цифровая камера SMART (The Small Molecule Analytical Research Too), производимая фирмой Siemens.The focused beam is detected by camera 5. As a recording camera, for example, an SMART (The Small Molecule Analytical Research Too) X-ray digital camera manufactured by Siemens can be used.

Управление параметрами рентгеновского пучка, т.е. формой, размером и сходимостью, осуществляют через графический интерфейс компьютера 4 интерактивно в ручном или в автоматическом режимах с использованием программных средств, например, с использованием технологии нейронных сетей.X-ray beam control, i.e. shape, size and convergence, carried out through the graphical interface of computer 4 interactively in manual or automatic modes using software, for example, using neural network technology.

Исходной информацией для включения того или иного режима работы программы является серия изображений проекции рентгеновского пучка регистрируемого камерой 5, полученных при изменении геометрических параметров ДС, и изменении в пространственном распределении энергетического воздействия на поверхность ДС.The initial information for switching on one or another operating mode of the program is a series of images of the projection of the x-ray beam recorded by the camera 5, obtained by changing the geometric parameters of the DW, and the change in the spatial distribution of the energy impact on the surface of the DW.

Заявляемый способ и система для его осуществления позволяют динамически изменять параметры рентгеновских пучков, что позволит:The inventive method and system for its implementation allow you to dynamically change the parameters of x-ray beams, which will allow:

1. Использовать системы в дифракционных LIGA технологиях, в том числе в технологии глубокой рентгеновской литографии для формирования микроструктур в полимерах, металле или керамике.1. Use systems in LIGA diffraction technologies, including deep X-ray lithography technology to form microstructures in polymers, metal or ceramics.

2. Облучать опухоли с различными анатомо-топографическими параметрами первичного очага и обеспечивать эффективную защиту органов высокого радиационного риска за счет ограничений поглощенных доз в заданных направлениях.2. Irradiate tumors with various anatomical and topographic parameters of the primary focus and provide effective protection of organs of high radiation risk due to the limitations of absorbed doses in given directions.

3. Интерактивно, заданным образом изменять параметры дифракционных максимумов кристаллов. Это позволит, например, изменять величину области дифракционного отражения от исследуемого кристалла.3. Interactively, in a predetermined manner, change the parameters of the diffraction maxima of the crystals. This will allow, for example, to change the magnitude of the region of diffraction reflection from the investigated crystal.

4. Возможность создания с помощью светового пучка на поверхности кристалла или многослойной структуре необходимого профиля тепловой деформации позволяет управлять их дисперсионными свойствами.4. The possibility of creating, using a light beam on the surface of the crystal or a multilayer structure, the necessary profile of thermal deformation allows you to control their dispersion properties.

Claims (3)

1. Способ управления потоком рентгеновского излучения путем контролируемых энергетических воздействий на блок управления, состоящий из дифракционной среды и подложки, отличающийся тем, что изменяют геометрическую форму поверхности подложки, дифракционной среды и ее дифракционные параметры путем одновременных неоднородных энергетических воздействий на подложку блока управления и на внешнюю поверхность дифракционной среды блока управления.1. A method of controlling the flow of x-ray radiation by controlled energy influences on a control unit consisting of a diffraction medium and a substrate, characterized in that the geometric shape of the surface of the substrate, the diffraction medium and its diffraction parameters are changed by simultaneously inhomogeneous energy influences on the substrate of the control unit and on the external diffraction surface of the control unit. 2. Система управления потоком рентгеновского излучения, включающая источник рентгеновского излучения и блок управления, состоящий из дифракционной среды и подложки, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством коррекции углового смещения дифракционного пучка, соединенным с компьютером, подключенным к регистрирующей камере, блок управления снабжен стабилизатором температуры и позиционером, подложка выполнена с чередующимися в ней элементами управления геометрическими параметрами подложки, функционально связанными с физическими параметрами элементов, их геометрическими параметрами и величиной оказываемого на них энергетического воздействия.2. The control system of the x-ray flux, including the x-ray source and the control unit, consisting of a diffraction medium and a substrate, characterized in that it is additionally equipped with a device for correcting the angular displacement of the diffraction beam connected to a computer connected to the recording chamber, the control unit is equipped with a stabilizer temperature and positioner, the substrate is made with alternating in it control elements of the geometric parameters of the substrate, functionally related physical parameters of the elements, their geometric parameters and the amount of energy exerted on them feedback. 3. Система управления потоком по п.1, отличающаяся тем, что дифракционная среда выполнена в виде кристаллической или многослойной периодической структуры с нанесенным на нее поглощающим энергетическое воздействие покрытием.3. The flow control system according to claim 1, characterized in that the diffractive medium is made in the form of a crystalline or multilayer periodic structure with a coating absorbing the energy effect applied to it.
RU2004110425/06A 2004-04-06 2004-04-06 Method and system for controlling x-ray flux RU2278432C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004110425/06A RU2278432C2 (en) 2004-04-06 2004-04-06 Method and system for controlling x-ray flux

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004110425/06A RU2278432C2 (en) 2004-04-06 2004-04-06 Method and system for controlling x-ray flux

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004110425A RU2004110425A (en) 2005-10-20
RU2278432C2 true RU2278432C2 (en) 2006-06-20

Family

ID=35862536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004110425/06A RU2278432C2 (en) 2004-04-06 2004-04-06 Method and system for controlling x-ray flux

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278432C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449394C1 (en) * 2010-10-07 2012-04-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" Method of generating x-rays and x-ray monochromator
RU2601867C1 (en) * 2015-12-09 2016-11-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Device for control over convergence of x-ray beam and method of making diffraction unit in said device (versions)
RU175420U1 (en) * 2017-08-03 2017-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" X-ray convergence control device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449394C1 (en) * 2010-10-07 2012-04-27 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" Method of generating x-rays and x-ray monochromator
RU2601867C1 (en) * 2015-12-09 2016-11-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Device for control over convergence of x-ray beam and method of making diffraction unit in said device (versions)
RU175420U1 (en) * 2017-08-03 2017-12-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" X-ray convergence control device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004110425A (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2443491B1 (en) Tilted gratings and method for production of tilted gratings
JP4404508B2 (en) Lithographic projection apparatus
CN102736444B (en) For regulating the optical device of radiant flux, lithographic equipment and device making method
US6625250B2 (en) Optical structures and methods for x-ray applications
TWI289735B (en) Mirror and lithographic apparatus with mirror
TW201137412A (en) Multilayer mirror, lithographic apparatus, and methods for manufacturing a multilayer mirror and a product
Aristov et al. Principles of Bragg-Fresnel multilayer optics
Barrett et al. Dynamically-figured mirror system for high-energy nanofocusing at the ESRF
JP2013074299A (en) Micro-lithographic projection exposure apparatus
JP2019508748A (en) Device for changing the surface shape of an optical element using electron irradiation
WO2011081182A1 (en) Mirror device for controlling shape of reflective surface, and method for producing mirror for controlling shape of reflective surface
Kimura et al. Wavefront control system for phase compensation in hard X-ray optics
TW201250397A (en) Multilayer mirror, method and lithographic apparatus
JP2022527161A (en) Methods and equipment for printing periodic patterns with varying duty cycles
RU2278432C2 (en) Method and system for controlling x-ray flux
Morawe et al. Curved graded multilayers for X-ray nano-focusing optics
Yan et al. Multilayer Laue lens: a path toward one nanometer x-ray focusing
US20050094271A1 (en) Hybrid optical component for x ray applications and method associated therewith
JP7417027B2 (en) Reflective X-ray optical element, X-ray focusing system using the reflective X-ray optical element, and method for manufacturing the reflective X-ray optical element
CA2392378A1 (en) X-ray zoom lens
Bianco et al. A plane grating with single-layer coating for the sub-nanometer wavelength range
Kocharyan et al. On the Possibility of Two-Dimensional Focusing of Reflected X-Rays from Quartz Single Crystal in the Presence of External Temperature Gradient
Jiang et al. Multilayer Kirkpatrick-Baez focusing mirrors with phase compensation for sub-20 nm focusing at the hard X-ray nanoprobe beamline of SSRF
Zverev et al. Beam-shaping refractive optics for coherent x-ray sources
Soufli Breakthroughs in photonics 2013: X-ray optics

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060407

HK4A Changes in a published invention
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070407