一种X射线反射镜表面镀膜的方法，它涉及X射线反射镜表面镀膜的方法，本发明专利技术要解决现有X射线反射镜表面镀膜的方法中存在膜层间界面粗糙度大的问题以及膜层间存在混合与扩散的问题。本发明专利技术中一种X射线反射镜表面镀膜的方法按以下步骤进行：一、玻璃基底的清洗；二、玻璃基底的加热及保温，对基底表面进行反溅清洗；三、向基底表面镀钛膜；四、对钛膜表面进行反溅溅射；五、向钛膜表面镀碳膜；六、对碳膜表面进行反溅溅射；七、关闭电源，降温至室温，完成X射线表面膜层的制备。本发明专利技术方法适用于薄膜工程领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及X射线反射镜表面镀膜的方法。
技术介绍
惯性约束聚变ICF (Inertial Confinement Fusion)是使用强激光轰击氣氣等热核燃料组成的微型靶丸，使靶丸发生电离，在靶丸周围形成高温等离子体。等离子体向外爆炸，产生巨大的向心压力，使中心产生极高的温度和压力，引起核聚变反应。为了对内部的高温等离子体的进行诊断，采用等离子体自身的X射线发射作为诊断的依据，是目前最常用的方法。其中X射线反射镜是惯性约束聚变X射线谱诊断的重要元件。X射线反射镜表面镀膜的主要方法是磁控溅射法。该方法镀制反射镜时膜层与基板间的结合力好，沉积速率和沉积粒子能量易控制，溅射速率高。目前采用此种方法镀膜得到的X射线反射镜普遍存在的问题是反射率随X射线能量增大衰减很快，高能截止阀值低，对高能X射线反射率几乎为零， 直接影响诊断系统的准确性。其主要原因是X射线反射镜表面镀制的膜层间界面粗糙度大(界面粗糙度约为0. 4nnT0. 55nm)以及膜层之间存在相互扩散的现象，直接导致X射线反射镜反射率低，甚至对高能X射线无法进行反射。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有X射线反射镜表面镀膜的方法存在膜层间界面粗糙度大的问题以及膜层间存在混合与扩散的问题，而提出一种X射线反射镜表面镀膜的方法。本专利技术中的一种X射线反射镜表面镀膜的方法按以下步骤进行—、将玻璃基底用丙酮超声波清洗15min30min,再用无水乙醇清洗15min30min,最后用去离子水清洗15min30min后烘干；二、将玻璃基底置于磁控溅射真空仓内的旋转加热台上，使基底中心正对钛靶的中心，通过真空获得系统将真空仓内抽成真空，当真空仓内真空度达到1. OX IO-4Pa 9. 9X IO-4Pa时，启动加热装置，加热至25°C 650°C，并且保温10mirTl20min ；通入Ar气，当真空仓内压强为3Pa 5Pa时，向旋转加热台施加200疒800V的负电压，对玻璃基底进行反派清洗IOmin 20min ；三、反溅清洗完毕后，向钛靶施加直流电源启辉，溅射功率为60W 200W，控制Ar气流量为60sccnTl50sccm,使真空仓内气体压强为0.1Pa 2Pa,预派射3min 5min后,移开挡板，开始向衬底表面镀钛膜10mirT90min ；四、沉积完钛薄膜后，关闭直流溅射电源，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，向钛膜表面进行反派派射10min20min ；五、移动靶源，使碳靶的中心位置正对着玻璃基底的中心，向碳靶施加射频电源启辉，射频功率为60W 200W，控制Ar气流量为30sccnT70sccm，使真空仓内气体压强为0.1Pa 2Pa,预派射3min 5min后,移开挡板,开始向钛膜表面镀碳膜60min 180min ；六、沉积完碳薄膜后，关闭射频电源，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，向碳膜表面进行反派派射10mirT20min ；七、反溅完成之后，用挡板遮住基底，关闭所有电源，待真空仓内温度降至200C 25°C时即制得X射线反射镜表面膜层。本专利技术的工作原理利用磁控溅射本身提供的Ar离子，轰击成膜界面，使得不稳定离子或缺陷及杂质离子逃离薄膜生长表面，同时增加成膜原子的移动能力，制备出结构稳定致密、表面光滑、界面粗糙度小且界面清晰的优质膜层。本专利技术包含以下优点1、制备过程中由于Ar离子轰击成膜界面，有效的改善了反射镜界面粗糙度，界面粗糙度为0. 05nnT0. 15nm，膜层致密度高，膜层界面清晰；2、制备过程中由于Ar离子轰击薄膜表面，制备出的反射镜膜层与基底结合强度高，附着力大，沉积均匀；3、本专利技术方法在玻璃基底表面制备的多层膜，各膜层厚度易于控制，能够根据需要制备各种厚度比的多层膜以满足实际工程要求；4、本专利技术方法在玻璃基底表面制备的反射镜，与传统磁控溅射方法相比，反射率提高了 10% 15%。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式中的一种X射线反射镜表面镀膜的方法按以下步骤进行—、将玻璃基底用丙酮超声波清洗15min30min,再用无水乙醇清洗15min30min,最后用去离子水清洗15min30min后烘干；二、将玻璃基底置于磁控溅射真空仓内的旋转加热台上，使基底中心正对钛靶的中心，通过真空获得系统将真空仓内抽成真空，当真空仓内真空度达到1. OX IO-4Pa 9. 9 X IO-4Pa时，启动加热装置，加热至25°C 650°C，并且保温10mirTl20min ；通入Ar气，当真空仓内压强为3Pa 5Pa时，向旋转加热台施加200疒800V的负电压，对玻璃基底进行反派清洗IOmin 20min ；三、反溅清洗完毕后，向钛靶施加直流电源启辉，溅射功率为60W 200W，控制Ar气流量为60sccnTl50sccm,使真空仓内气体压强为0.1Pa 2Pa,预派射3min 5min后,移开挡板，开始向衬底表面镀钛膜10mirT90min ；四、沉积完钛薄膜后，关闭直流溅射电源，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，向钛膜表面进行反派派射10min20min ；五、移动靶源，使碳靶的中心位置正对着玻璃基底的中心，向碳靶施加射频电源启辉，射频功率为60W 200W，控制Ar气流量为30sccnT70sccm，使真空仓内气体压强为0.1Pa 2Pa,预派射3min 5min后,移开挡板,开始向钛膜表面镀碳膜60min 180min ； 六、沉积完碳薄膜后，关闭射频电源，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，向碳膜表面进行反派派射10mirT20min ；七、反溅完成之后，用挡板遮住基底，关闭所有电源，待真空仓内温度降至200C 25°C时即制得X射线反射镜表面膜层。本专利技术的工作原理利用磁控溅射本身提供的Ar离子，轰击成膜界面，使得不稳定离子或缺陷及杂质离子逃离薄膜生长表面，同时增加成膜原子的移动能力，制备出结构稳定致密、表面光滑、界面粗糙度小且界面清晰的优质膜层。本专利技术包含以下优点1、制备过程中由于Ar离子轰击成膜界面，有效的改善了反射镜界面粗糙度，界面粗糙度为0. 05nnT0. 15nm，膜层致密度高，膜层界面清晰；2、制备过程中由于Ar离子轰击薄膜表面，制备出的反射镜膜层与基底结合强度高，附着力大，沉积均匀；3、本专利技术方法在玻璃基底表面制备的多层膜，各膜层厚度易于控制，能够根据需要制备各种厚度比的多层膜以满足实际工程要求；4、本专利技术方法在玻璃基底表面制备的反射镜，与传统磁控溅射方法相比，反射率提高了 10% 15%。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将玻璃基底用丙酮超声波清洗20mirT25min,再用无水乙醇清洗20mirT25min,最后用去离子水清洗20mirT25min后烘干。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将玻璃基底用丙酮超声波清洗24min，再用无水乙醇清洗24min，最后用去离子水清洗24min后烘干。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式四 本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二中当真空仓内真空度达本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种X射线反射镜表面镀膜的方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的：一、将玻璃基底用丙酮超声波清洗15min~30min，再用无水乙醇清洗15min~30min，最后用去离子水清洗15min~30min后烘干；二、将玻璃基底置于磁控溅射真空仓内的旋转加热台上，使基底中心正对钛靶的中心，通过真空获得系统将真空仓内抽成真空，当真空仓内真空度达到1.0×10?4Pa~9.9×10?4Pa时，启动加热装置，加热至25℃~650℃，并且保温10min~120min；通入Ar气，当真空仓内压强为3Pa~5Pa时，向旋转加热台施加200V~800V的负电压，对玻璃基底进行反溅清洗10min~20min；三、反溅清洗完毕后，向钛靶施加直流电源启辉，溅射功率为60W~200W，控制Ar气流量为60sccm~150sccm，使真空仓内气体压强为0.1Pa~2Pa，预溅射3min~5min后，移开挡板，开始向衬底表面镀钛膜10min~90min；四、沉积完钛薄膜后，关闭直流溅射电源，向旋转加热台施加200V~800V的负电压，向钛膜表面进行反溅溅射10min~20min；五、移动靶源，使碳靶的中心位置正对着玻璃基底的中心，向碳靶施加射频电源启辉，射频功率为60W~200W，控制Ar气流量为30sccm~70sccm，使真空仓内气体压强为0.1Pa~2Pa，预溅射3min~5min后，移开挡板，开始向钛膜表面镀碳膜60min~180min；六、沉积完碳薄膜后，关闭射频电源，向旋转加热台施加200V~800V的负电压，向碳膜表面进行反溅溅射10min~20min；七、反溅完成之后，用挡板遮住基底，关闭所有电源，待真空仓内温度降至20℃~25℃时即制得X射线反射镜表面膜层。...
【技术特征摘要】
1.一种X射线反射镜表面镀膜的方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的一、将玻璃基底用丙酮超声波清洗15min 30min,再用无水乙醇清洗15min 30min,最后用去离子水清洗15min30min后烘干；二、将玻璃基底置于磁控溅射真空仓内的旋转加热台上，使基底中心正对钛靶的中心， 通过真空获得系统将真空仓内抽成真空，当真空仓内真空度达到1. OX 10_4Pa 9. 9X 10_4Pa 时，启动加热装置，加热至25°C 650°C，并且保温10mirTl20min ;通入Ar气，当真空仓内压强为3Pa 5Pa时，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，对玻璃基底进行反溅清洗 IOmin 20min ；三、反溅清洗完毕后，向钛靶施加直流电源启辉，溅射功率为60W 200W，控制Ar气流量为60sccnTl50sccm,使真空仓内气体压强为O. lPa^2Pa,预派射3min 5min后,移开挡板,开始向衬底表面镀钛膜10mirT90min ；四、沉积完钛薄膜后，关闭直流溅射电源，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，向钛膜表面进行反派派射IOmin 20min ；五、移动靶源，使碳靶的中心位置正对着玻璃基底的中心，向碳靶施加射频电源启辉，射频功率为60W 200W，控制Ar气流量为30sccnT70sccm，使真空仓内气体压强为O.1Pa 2Pa,预派射3min 5min后,移开挡板,开始向钛膜表面镀碳膜60min 180min ；六、沉积完碳薄膜后，关闭射频电源，向旋转加热台施加200V 800V的负电压，向碳膜表面进行反派派射IOmin 20min ；七、反溅完成之后，用挡板遮住基底，关闭所有电源，待真空仓内温度降至20°C 25°C 时即制得X射线反射镜表面膜层。2.如权利要求1所述的一种X射线反射镜表面镀膜的方法，其特征在于步骤一中将玻璃基底用丙酮超声波清洗20min 25min,再用无水乙醇清洗20min 25min,最后用去离子水清洗...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉琦，刘星，汪新智，韩杰才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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