高精度同步辐射镜子
高精度同步辐射镜片 同步辐射是当前许多科学和工业领域中的高性能仪器。对这种光源的日益关注为基础和应用研究开辟了新的可能性。同步辐射射线工具将研究者带入了原子尺度的世界，这归功于同步辐射的极小波长和超高真空室。因此，对所使用的光学元件有非常严格的规格要求。高热导率和低热膨胀对同步辐射镜片镜片基底（低的形变）来说是必要的，同时还需要良好的光学加工性能和长期稳定性。以掠入射光学元件的质量以表面形状误差为
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高精度同步辐射镜片
同步辐射是当前许多科学和工业领域中的高性能仪器。对这种光源的日益关注为基础和应用研究开辟了新的可能性。同步辐射射线工具将研究者带入了原子尺度的世界，这归功于同步辐射的极小波长和超高真空室。因此，对所使用的光学元件有非常严格的规格要求。高热导率和低热膨胀对同步辐射镜片镜片基底（低的形变）来说是必要的，同时还需要良好的光学加工性能和长期稳定性。
以掠入射光学元件的质量以表面形状误差为特征，这是一种描述实际形状与理想表面之间最大（PV）或平均（RMS）偏差的术语。由于斜入射光学元件的聚焦质量主要由表面上的斜率分布决定，因此更常用RMS斜率误差作为全局形状精度的规格要求。典型值为0.05微弧度/ RMS（用于平面表面）至0.1微弧度/ RMS（非球面表面）。在可视化干涉检测中，形状精度作为测试波长（PV或RMS）的一部分来使用，例如“λ/130（RMS）@ 633nm” - 在测试波长λ=632.8nm下。干涉测量技术最适合于平面和球面表面。如果使用组件特定的零透镜，还可以测试非球面表面。该透镜可以补偿由非球面变形引起的波前像差。微粗糙度可以通过微干涉仪或3D光学轮廓仪进行测量，分辨率应优于0.1nm，例如Zygo公司的“NewView 5000”。
同步辐射镜的典型表面几何形状：
• 平面=>（达到最佳斜率误差）；
• 球体、圆柱体=>（非常好的斜率误差）；
• 超环面、椭圆/抛物柱体、椭圆环=>（良好的斜率误差）；
• 椭球（旋转）、抛物面、双曲面；自由形表面=>（良好的斜率误差）。
同步辐射镜的典型基板材料：
对于低同步辐射通量：
o Zerodur®、Astrositall®（Sitall CO-115M）
o 熔融石英
o ULE™
o 玻璃（Pyrex，BK7等）
对于高同步辐射通量：
o 硅（单晶）
o 碳化硅（CVD）
o 镀电镍层的铜
o 镀电镍层的铝
制造技术：
同步辐射镜有两种技术：直接制造和负模具复制。
直接制造过程通常包括以下步骤：
1. 研磨用于预制造基板和光学表面几何形状；
2. 蚀刻用于减小应力和亚表面损伤；
3. 研磨用于在侧面实现良好的热接触，并优化光学表面以进行后续步骤；
4. 抛光用于通过多个步骤来修正和平滑表面。
为了达到所需的质量，测量和抛光之间需要非常密切的交互作用。根据镜子的几何形状和所需的精度，残余误差的细微修正必须通过以下方式进行：
• 传统抛光；用于平面和球面镜子，rms粗糙度：<2 nm；~4 Å（磁流变）
• 计算机控制的细微修正抛光工具；用于高端非球面成像（<0.1微弧度）
• 离子束；用于任何形状的光学表面的高端成像（<0.1微弧度）
• 金属镜子也可以通过金刚石车削方法和复制技术进行制造。
涂层：
常用的涂层材料：Au，Pt，Rh，Ni，Pd，Al，Si，Ru，SiO2，Al/MgF2等。在某些情况下（例如Ru），需要一层薄的Cr粘结层（约0.4 nm）来减小应力并保持微粗糙度性能。实际上，每个涂层生产商都拥有“艺术涂层”超紫外高反射镜的专业知识。同时我们还可以提供“special EUV HR”（=> XUV），适用于λ < 50nm。不同金属涂层的VUV镜子在AOI = 75度下的理论反射率（理论上，非偏振）如下：
铂 | 金 | 镍 |
R=60% (55-58%)@200nm -65nm | R=60% (55-58%)@200nm -65nm | R=64% (68-60%)@200nm -120nm |
R=66% (60-69%)@ 65nm -27nm | R=62% (55-65%)@ 65nm -25nm | R=58% (60-56%)@120nm - 40nm |
R=57% (60-55%)@ 27nm -22nm | R=65% (70-60%)@ 41nm - 30nm | |
R=62% (60-65%)@ 22nm -12nm | R=64% (61-70%)@ 25nm -15nm | R=45% (60-30%)@ 30nm - 20nm |
R=52% (55-50%)@ 12nm -10nm | R=65% (71-70%)@ 15nm - 9nm | R=35% (30-40%)@ 20nm - 16nm |
Au、C和Be镀层在1埃下的反射率及在临界角下的能力带宽
众星联恒科技可以提供的同步辐射镜类型：
基底材料: Sitall CO-155M (Zerodur); Fused Silica; Si; SiC CVD etc. | ||
HR COATING (with Ion Beam Assistance): Standard EUV: HR @ 25- 200 nm at AOI | ||
极限参数 | 标准参数 | |
尺寸 | Up to 1200 mm | Up to 500 mm |
有效尺寸 | Up to 100 % | 90 % |
曲率公差 | Down to 0.01 % | 0.5 % |
微粗糙度 | 0.4 | ~2 |
斜率误差 | 0.1 – 纵向 | 5-纵向 |
面型精度 | λ / 130 | λ / 25 |
加工项目示例：
SPECIFICATIONS (shape;dimensions; radii ±0.5%;Roghtness/rms;accuracy λ/N; Ø work/ahgle) |
Cylinder 510x85mm; R-4590mm; ±0.5%; 3nm; λ/30; HR@5-50nm/82°; 2pc |
Cylinder 320x85mm; R-7850mm;±0.5%;3nm;λ/30; HR@5-50nm/82°; 2pc |
Cylinder 310x75mm; R-8920mm;±0.5%;2nm;λ/40; HR@1-70nm/86°; 2pc |
Plane 320x85mm; 2nm; λ/40@632nm; HR@1-70nm/86°; |
Toroid 60x5mm; R-5580mm;r-25.0mm ±0.1%;2nm;λ/35; HR@6-150nm/85°; 4pc |
Plane 160x45mm; 0.3nm; λ/75@632nm; Cr-Filter@0.1-1nm/15°; 4pc |
Toroid 46x4mm(10x10)mrad; R-4590mm;r-35.0mm ±0.5%;2nm;λ/20; HR@0.04-0.5nm/85° |
Toroid 46x4mm(10x10)mrad; R-9180mm;r-66.0mm ±0.5%;2nm;λ/20; HR@0.04-0.5nm/85° |
Toroid 70x10mm, CA60x10; R-13800mm;r-26.2mm ±0.5%;3nm;λ/20; HR@5-70nm/86°; 4pcs |
OAParab175°; 70x75mm;SFL=300mm±0.1%;3nm;λ/20; HR@5-70nm/87.5°; 4pcs |
Toroid 65x15mm, CA60x10; R-11500mm;r-31.4mm ±0.5%;3nm;λ/20; HR@5-70nm/87°; 4pcs |
Toroid 105x18mm,CA100x16;R-11000mm;r-35.0mm ±0.5%;3nm;λ/20; HR@5-40nm/88°; |
OA Parab 100x25mm;CA~95%; SFL=700mm±0.5%;1.6nm;λ/60;HR@10-100nm/86°; |
OA Hyperbolic 80x20mm;CA~95%; SFL=200mm±0.5%;1.6nm;λ/60;HR@10-100nm/86°; |
OA Elliptical(rotary) 120x20mm;EFL=310mm ±0.5%; 2nm; λ/40; HR@20-120nm |
Toroid 50x10mm,CA100%; R-11470mm;r-31.42mm ±0.5%;2nm;λ/20; HR@10-70nm/87°; 2pcs |
Plane Mirror 45x12mm,CA40x10 mm; 2nm;λ/20; HR@10-70nm/86.5°; |
Toroid 143x10mm; R-11500mm;r-31.4mm ±0.5%;3nm;λ/20; HR@5-70nm/85°; 2pcs |
Toroid 80x 7mm; R-11500mm;r-31.4mm ±0.5%;3nm;λ/20; HR@5-70nm/85°; |
Toroid 120x 17mm; R-14500mm;r-71.4mm ±0.2%;0.5nm;λ/40; HR@5-70nm/87°; |
Torroid 40x10mm,CA100%; R-8286mm;r-27.87mm ±0.1%; 0.3nm; λ/60; HR@1-70nm/86°; |
Plane Mirror 65x20mm,CA62x15 mm; 0.3nm; λ/70@632nm; HR@1-70nm/87°; 2pcs |
Toroid 60x18mm; R-15286mm;r-41.87mm ±0.4%;2nm;λ/30; HR@5-100nm/87°; 2pcs |
OA Elliptical cylinder 200x30mm; F±0.4%; 0.4nm;λ/45; PV:1.5 nm; HR@1-40nm/87°; 1pc |
Toroid 60x18mm; R-15286mm;r-41.87mm ±0.4%;2nm;λ/30; HR@5-100nm/87°; 2pcs |
Toroid 340x60mm;R-38260mm;r-235.4mm±0.1%;<0.5nm;λ/50(rms0.8’’);HR@0-50nm/87° |
FS PLMir 220x99.2mm, CA(200x80)mm; <0.5nm; pv-λ/5(rms-λ/30); HR(Cr)@1-100nm/0°; 2pc |
OAParab10° Ø406x75mm;CAØ380;SFL=2000mm±0.1%;60/40s/d;λ/10;HR(Al+)@240-1100nm; |
OA Parab 80x25mm;CA~95%; SFL=400mm±0.5%; 2nm; λ/50; HR@10-100nm/87°; M4(3pc) |
OA Parab 80x25mm;CA~95%; SFL=200;=400;=600mm±0.5%; 2nm; λ/35; |
ELLIPSOIDAL MIRROR for FE Laser 120x40mm; CA~90%; a=3100mm, b=288mm; |