[發明專利]一種平響應復合濾片及其制備方法

在審

• 申請號: 201710377503.4
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107219546A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 車興森;侯立飛;張穎娟;杜華冰;楊軼濛;李志超;楊國洪
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;C23C28/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及軟X射線輻射流定量測量技術領域，具體而言，涉及一種平響應復合濾片及其制備方法。

背景技術

在慣性約束聚變領域，黑腔物理、輻射輸運、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內爆動力學，都需要進行軟X射線輻射流的定量測量。目前，常用的0.1keV-4.0keV能量范圍的X射線輻射流定量測量，一般采用X射線平響應XRD探測器。作為主要組成部分的平響應復合濾片，一般采用無縫拼接或者大小環嵌套的方式實現不同面積比的復合濾片。傳統的平響應濾片雖然能滿足研究需要，但是存在以下缺點：(1)實驗標定和使用要求極高。傳統的平響應復合濾片標定需要使用一垂直狹縫限光，要求光源均勻，光斑大小固定，并且使用過程中要與標定條件高度一致，因此傳統復合濾片在標定和使用過程中存在極大的挑戰(2)濾片表面平整性和均勻性：通過微電鑄工藝制備自支撐的復合濾片過程中存在皺紋和薄金沙眼現象，嚴重的影響了復合濾片的成品率和響應性能，并導致標定數據不準確，從而影響輻射流測量的精度。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種平響應復合濾片的制備方法，該方法工藝簡單，能夠得到具有一定面積比的復合金層，所得平響應復合濾片的成品率高，表面平整性優異，能夠有效完成慣性約束聚變領域中黑腔物理、輻射輸運、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內爆動力學的軟X射線輻射流定量測量。

本發明的第二目的在于提供一種采用上述的平響應復合濾片的制備方法制備得到的平響應復合濾片，所述的平響應復合濾片結構均勻，有效面積高，能夠有效降低對標定光源均勻性、大小和位置的要求，實驗中可以任意限孔，防止信號出現飽和，有效提高了標定數據的準確性和輻射流測量的精度。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種平響應復合濾片的制備方法，在第一金層的一側表面上制備具有多孔結構的第二金層，所述第一金層與第二金層相連，得到一種平響應復合濾片；

所述多孔結構的每個孔分別垂直于第一金層與第二金層的相連面，且分別延伸貫通第二金層。

本發明平響應復合濾片的制備方法工藝簡單，在第一金層的一側表面上制備具有特定多孔結構的第二金層，能夠得到具有一定面積比的復合金層，所得平響應復合濾片的成品率高，表面平整性優異，能夠有效完成慣性約束聚變領域中黑腔物理、輻射輸運、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內爆動力學的軟X射線輻射流定量測量。

可選地，所述第一金層的厚度為45-55nm，優選為48-52nm，進一步優選為50nm。

可選地，所述第二金層的厚度為370-390nm，優選為375-385nm，進一步優選為380nm。

可選地，所述多孔結構中每個孔的孔徑為4.8-5.2μm，優選為4.9-5.1μm，進一步優選為5μm。

可選地，所述多孔結構為多孔陣列結構。

優選地，所述多孔陣列結構的周期為10.8-11.2μm，優選為10.9-11.1μm，進一步優選為10.9μm。

可選地，在襯底上制備腐蝕阻擋層，在腐蝕阻擋層上制備第一金層，在第一金層上制備光刻膠模板，通過光刻膠模板在第一金層上制備第二金層，分別除去光刻膠模板、襯底和腐蝕阻擋層，得到一種平響應復合濾片。

可選地，所述在襯底上制備腐蝕阻擋層，在腐蝕阻擋層上制備第一金層包括：將襯底加熱，在襯底上涂覆制備得到腐蝕阻擋層，在所得腐蝕阻擋層上磁控濺射得到第一金層。

優選地，所述襯底為硅片。

優選地，所述加熱的溫度為140℃以上，優選為140-160℃，進一步優選為150℃。

優選地，所述加熱的時間為10min以上，優選為10-20min，進一步優選為15min。

優選地，所述腐蝕阻擋層的厚度為1.5μm以上，優選為1.5-2μm，進一步優選為1.7μm。

優選地，所述腐蝕阻擋層為聚酰亞胺腐蝕阻擋層。

進一步優選地，在襯底上涂覆聚酰亞胺后進行酰亞胺化處理，在所得聚酰亞胺腐蝕阻擋層上磁控濺射得到第一金層。

可選地，所述硅片采用酸溶液腐蝕除去。

優選地，所述酸溶液包括氫氟酸和硝酸的混合溶液。

進一步優選地，所述氫氟酸和硝酸的混合溶液中，氫氟酸和硝酸的體積比為2-4：1，優選為3：1。

可選地，所述聚酰亞胺腐蝕阻擋層采用等離子體刻蝕除去。

優選地，刻蝕氣體包括六氟化硫和氧氣。