一种多层膜X射线波带片的制备方法技术

本发明专利技术公开一种多层膜X射线波带片的制备方法，通过将多个第一金属载网对齐叠放，夹紧固定，且第一金属载网之间利用一定厚度的垫片进行隔离；然后将多层膜细丝置于各第一金属金属载网的设定位置处并用胶固定，使细丝与各第一金属载网保持垂直；再利用聚焦离子束将每个第一金属载网上的细丝切割抛光成设定厚度的薄片，最后撤去垫片，分离得到第二金属载网，去除粘连的多余细丝，各第二金属载网上固定一个设定厚度的波带片，从而得到多个波带片，本发明专利技术省去聚焦离子束和微机械手转移固定波带片的过程，实现了波带片的批量化制备。

A Method for Preparing Multilayer X-ray Zone Plates

【技术实现步骤摘要】
一种多层膜X射线波带片的制备方法
本专利技术涉及波带片制备领域，特别是涉及一种多层膜X射线波带片的批量化制备方法。
技术介绍
X射线波长在0.01-10nm之间，X射线显微技术可用于物质的无损检测和三维显微成像。波带片是X射线显微成像技术的核心元件，为实现X射线更高效、高分辨率成像，需要波带片具有较大的高宽比，即波带片的高度大，且最外环宽度小。目前，研究人员主要利用电子束曝光与X射线光刻技术来制备X射线波带片，已报道的波带片最高分辨率达12nm，高宽比为2.5：1，但衍射效率低，为0.6％，这种制作工艺不仅复杂，价格昂贵，而且难以制备同时具有纳米级最外环宽度和超大高宽比的X射线波带片，限制了波带片在硬X射线领域的应用。多层膜法是制备大高宽比X射线波带片的理想方法，即通过溅射的方法在旋转的细丝上交替沉积两种材料，然后将其切成薄片，再将薄片抛光、减薄到所要求的厚度，波带片的尺寸很小，通常直径小于百微米，厚度几微米。但这种方法涉及到微小波带片的制备封装工艺，包括细丝的切割和抛光、波带片的转移和固定，传统的过程一般是先将带有多层膜的细丝切成设定厚度的薄片，即波带片，然后利用微机械手将波带片转移到金属载网上，再利用聚焦离子束沉积铂将波带片固定在载网上，一次只能转移固定一个波带片，时间长，效率低，且对操作技术要求很高。因此简化、批量化制备封装波带片的工艺方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多层膜X射线波带片的制备方法，能够省去聚焦离子束和微机械手转移固定波带片的过程，实现波带片的批量化生产。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种多层膜X射线波带片的制备方法，包括：将多个第一金属载网对齐叠放并夹紧固定，各所述第一金属载网之间通过设定厚度的垫片进行隔离；将多层膜细丝用胶固定在各所述第一金属载网的设定位置处，所述多层膜细丝与各所述第一金属载网相互垂直；利用聚焦离子束将各所述第一金属载网的细丝切割抛光成设定厚度的薄片；撤去各所述第一金属载网间的垫片，分离得到多个第二金属载网，各所述第二金属载网的相同位置均包含一个设定厚度的波带片。可选的，所述垫片的设定厚度为300um-1mm。可选的，各所述第一金属载网的设定位置为直角位置或M型槽处。可选的，所述薄片的设定厚度为500nm-8um。可选的，所述将多层膜细丝用胶固定在各所述第一金属载网的设定位置处，具体包括：将多层膜细丝用液态胶固定在各所述第一金属载网的设定位置处。可选的，所述撤去各所述第一金属载网间的垫片，分离得到多个第二金属载网，各所述第二金属载网的相同位置均包含一个设定厚度的波带片，具体包括：撤去各所述第一金属载网间的垫片，分离得到多个第二金属载网，去除各所述第二金属载网间粘连的多余细丝，各所述第二金属载网的相同位置均包含一个设定厚度的波带片。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种多层膜X射线波带片的制备方法，通过将多个第一金属载网对齐叠放，夹紧固定，且第一金属载网之间利用一定厚度的垫片进行隔离；然后将多层膜细丝置于各所述第一金属金属载网的设定位置处并用胶固定，使细丝与各第一金属载网保持垂直；再利用聚焦离子束将每个第一金属载网上的细丝切割抛光成设定厚度的薄片，最后撤去垫片，分离得到第二金属载网，去除粘连的多余细丝，各第二金属载网上固定一个设定厚度的波带片，从而得到多个波带片，省去聚焦离子束和微机械手转移固定波带片的过程，实现了波带片的批量化制备。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术多层膜X射线波带片的制备方法流程图；图2为本专利技术金属载网叠放立体图；图3为本专利技术金属载网叠放横截面图；图4为本专利技术金属载网叠放纵截面图；图5为本专利技术多层膜细丝置于金属载网立体图；图6为本专利技术多层膜细丝置于金属载网纵截面图；图7为本专利技术多层膜细丝固定于金属载网上的立体图；图8为本专利技术多层膜细丝固定于金属载网上的横截面图；图9为本专利技术离子束切割示意图；图10为本专利技术金属载网分离后的整体图；图11为本专利技术金属载网分离后的局部图；图12为本专利技术单个波带片封装示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种多层膜X射线波带片的制备方法，能够省去聚焦离子束和微机械手转移固定波带片的过程，实现波带片的批量化生产。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术多层膜X射线波带片的制备方法流程图。如图1所示，一种多层膜X射线波带片的制备方法，包括：将多个第一金属载网对齐叠放并夹紧固定，各所述第一金属载网之间通过设定厚度的垫片进行隔离；所述垫片的设定厚度为300um-1mm。图2为本专利技术金属载网叠放立体图；图3为本专利技术金属载网叠放横截面图；图4为本专利技术金属载网叠放纵截面图。将多层膜细丝用胶固定在各所述第一金属载网的设定位置处，所述多层膜细丝与各所述第一金属载网相互垂直，各所述第一金属载网的设定位置为一个M型槽处或金属载网的直角位置，所述胶采用液态胶；图5为本专利技术多层膜细丝置于金属载网立体图；图6为本专利技术多层膜细丝置于金属载网纵截面图；图7为本专利技术多层膜细丝固定于金属载网上的立体图；图8为本专利技术多层膜细丝固定于金属载网上的横截面图。利用聚焦离子束将各所述第一金属载网的细丝切割抛光成设定厚度的薄片，所述薄片的设定厚度为500nm-8um；图9为本专利技术离子束切割示意图。撤去各所述第一金属载网间的垫片，分离得到多个第二金属载网，去除各所述第二金属载网间粘连的多余细丝，各所述第二金属载网的相同位置均包含一个设定厚度的波带片。图10为本专利技术金属载网分离后的整体图；图11为本专利技术金属载网分离后的局部图；图12为本专利技术单个波带片封装示意图。图2-图12中，1为金属载网，2为垫片，3为多层膜细丝，4为胶。本专利技术制备波带片的方法具有两大优势：一是可以省去聚焦离子束和微机械手转移固定波带片的过程，二是可实现波带片的批量化制备。通常多层膜X射线波带片的制备封装是采用先将带有多层膜的细丝切成设定厚度的薄片，即波带片，然后利用微机械手将波带片转移到金属载网上，再利用聚焦离子束沉积铂将波带片固定在载网上，一次只能转移固定一个波带片，时间长，效率低，且对操作技术要求很高。采用该专利中的制备方法，将多层膜细丝先垂直固定在金属载网上，然后利用聚焦离子束切成设定厚度的波带片，分离后载网后即可得到封装好的波带片，省去了聚焦离子束和微机械手转移固定波带片的过程。另外，由于多层膜细丝是固定在多个对齐叠放的金属载网上，在结合聚焦离子束切割和载网分离过程，可一次制备封装多个波带片，实现波带片的批量化封装。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层膜X射线波带片的制备方法，其特征在于，包括：将多个第一金属载网对齐叠放并夹紧固定，各所述第一金属载网之间通过设定厚度的垫片进行隔离；将多层膜细丝用胶固定在各所述第一金属载网的设定位置处，所述多层膜细丝与各所述第一金属载网相互垂直；利用聚焦离子束将各所述第一金属载网的细丝切割抛光成设定厚度的薄片；撤去各所述第一金属载网间的垫片，分离得到多个第二金属载网，各所述第二金属载网的相同位置均包含一个设定厚度的波带片。

【技术特征摘要】
1.一种多层膜X射线波带片的制备方法，其特征在于，包括：将多个第一金属载网对齐叠放并夹紧固定，各所述第一金属载网之间通过设定厚度的垫片进行隔离；将多层膜细丝用胶固定在各所述第一金属载网的设定位置处，所述多层膜细丝与各所述第一金属载网相互垂直；利用聚焦离子束将各所述第一金属载网的细丝切割抛光成设定厚度的薄片；撤去各所述第一金属载网间的垫片，分离得到多个第二金属载网，各所述第二金属载网的相同位置均包含一个设定厚度的波带片。2.根据权利要求1所述的多层膜X射线波带片的制备方法，其特征在于，所述垫片的设定厚度为300um-1mm。3.根据权利要求1所述的多层膜X射线波带片的制备方法，其特征在于，各所述第一金属载网的设定位置为直角位置或M型槽处。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳丽，姚广宇，孔祥东，韩立，刘俊标，董增雅，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11