一种X射线波带片的封装方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种X射线波带片的封装方法及系统。该方法包括：根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设高度的薄片，得到待封装的波带片；采用微操作臂将所述待封装的波带片移动到金属载网上；将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上；将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。本发明专利技术能够将波带片封装成可宏观移动的毫米级部件，不仅能够有效保护波带片，还能够便于对波带片进行操作。

A Packaging Method and System for X-ray Zone Plate

【技术实现步骤摘要】
一种X射线波带片的封装方法及系统
本专利技术涉及波带片封装领域，特别是涉及X射线波带片的封装方法及系统。
技术介绍
X射线波长在0.01-10nm之间，利用X射线波段的显微技术可以看到物体内部尺寸更小的结构，分辨率更高，可用于物质的无损检测和三维显微成像，具有对厚样品进行纳米分辨成像的潜力。波带片是X射线显微成像技术的核心元件，其分辨率与波带片最外环宽度基本相当，因此要实现X射线高分辨率的探测和成像，需要缩小波带片的最外环宽度。同时，为提高波长更短的硬X射线的衍射效率，需要增加波带片的高度，使得相邻两个波带之间的位相差为π，所以高分辨率、大高宽比的波带片制备是其发展方向。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，衍射效率仅为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。多层膜法适合制备大高宽比的X射线波带片，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。采用该工艺制备的X射线波带片是一个直径为几微米到几百微米、厚度一般为亚10微米的圆形薄片，在操作过程中很容易被损坏或丢失，因此将其封装成可宏观观察、便于移动和操作的毫米级以上尺寸的部件是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种X射线波带片的封装方法及系统，用以将波带片封装成可宏观移动的毫米级部件。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种X射线波带片的封装方法，所述方法包括：根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设高度的薄片，得到待封装的波带片；采用微操作臂将所述待封装的波带片移动到金属载网上；将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上；将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。可选的，所述将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上，具体包括：采用FIB沉积技术将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上。可选的，所述将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，具体包括：将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上，所述螺纹底座的内壁设有螺纹；将设有外螺纹的中空螺纹压片旋进所述螺纹底座，使金属载网被固定。可选的，所述将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上，具体包括：将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上时，所述待封装的波带片的中心位于所述螺纹底座的中轴线上，所述待封装的波带片的平面垂直于所述中轴线。一种X射线波带片的封装系统，所述系统包括：切割及抛光模块，用于根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设高度的薄片，得到待封装的波带片；移动模块，用于采用微操作臂将所述待封装的波带片移动到金属载网上；固定模块，用于将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上；封装模块，用于将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。可选的，所述将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上，具体包括：采用FIB沉积技术将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上。可选的，所述封装模块，具体包括：放置单元，用于将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上，所述螺纹底座的内壁设有螺纹；旋进单元，用于将设有外螺纹的中空螺纹压片旋进所述螺纹底座，使金属载网被固定。可选的，所述将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上，具体包括：将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上时，所述待封装的波带片的中心位于所述螺纹底座的中轴线上，所述待封装的波带片的平面垂直于所述中轴线。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术通过将切割抛光后的波带片先固定在金属载网上，然后再将金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。封装后的波带片具有两大优势：一是可以有效保护波带片，封装后波带片被放置于金属圆管内，有金属圆管的壁进行保护，外面的物资无法接触到波带片，可以有效保护波带片不会因碰撞等原因而被破坏；二是便于对波带片进行操作，封装后的波带片尺寸已经在几个毫米量级，完全可以凭借宏观的手段进行移动和安装，可以有效提高安装效率和安装精确度。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为本专利技术实施例X射线波带片的封装方法的流程图；图2为本专利技术实施例波带片的切割示意图；图3为本专利技术实施例波带片的转移与固定示意图；图4为本专利技术实施例波带片的封装分解示意图；图5为本专利技术实施例X射线波带片的封装系统的结构框图。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X射线波带片的封装方法及系统，用以将波带片封装成可宏观移动的毫米级部件。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。如图1所示，一种X射线波带片的封装方法包括以下步骤：步骤101：根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设高度的薄片，得到待封装的波带片。图2为步骤101的操作示意图。步骤102：采用微操作臂将所述待封装的波带片移动到金属载网上。步骤103：采用FIB沉积技术将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上。图3为步骤102及步骤103的操作示意图。步骤104：将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。如图4所示，将载有波带片的金属载网1平整放置于内壁有螺纹的螺纹底座2内的凹槽3上，放置时波带片中心处于螺纹底座的中轴线附近位置，波带片平面垂直于该中轴线且不被任何物品遮挡，以确保通过螺纹底座内的X射线顺利穿过波带片；将有外螺纹的中空螺纹压片4旋进螺纹底座2，直至旋紧不动，这时金属载网即被固定不动，金属载网上的波带片亦即被固定。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：本专利技术通过将切割抛光后的波带片先固定在金属载网上，然后再将金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。封装后的波带片具有两大优势：一是可以有效保护波带片，封装后波带片被放置于金属圆管内，有金属圆管的壁进行保护，外面的物资无法接触到波带片，可以有效保护波带片不会因碰撞等原因而被破坏；二是便于对波带片进行操作，封装后的波带片尺寸已经在几个毫米量级，完全可以凭借宏观的手段进行移动和安装，可以有效提高安装效率和安装精确度。如图5所示，本专利技术还提供了一种X射线波带片的封装系统，所述系统包括：切割及抛光模块501，用于根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线波带片的封装方法，其特征在于，所述方法包括：根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设高度的薄片，得到待封装的波带片；采用微操作臂将所述待封装的波带片移动到金属载网上；将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上；将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。

【技术特征摘要】
1.一种X射线波带片的封装方法，其特征在于，所述方法包括：根据设计的波带片高度，采用聚焦离子束将镀有X射线波带片多层膜结构的细丝切割并抛光成预设高度的薄片，得到待封装的波带片；采用微操作臂将所述待封装的波带片移动到金属载网上；将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上；将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，完成封装。2.根据权利要求1所述的X射线波带片的封装方法，其特征在于，所述将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上，具体包括：采用FIB沉积技术将所述待封装的波带片固定在所述金属载网上。3.根据权利要求1所述的X射线波带片的封装方法，其特征在于，所述将带有所述待封装的波带片的金属载网固定在螺纹底座内，具体包括：将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上，所述螺纹底座的内壁设有螺纹；将设有外螺纹的中空螺纹压片旋进所述螺纹底座，使金属载网被固定。4.根据权利要求3所述的X射线波带片的封装方法，其特征在于，所述将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上，具体包括：将带有所述待封装的波带片的金属载网放置于螺纹底座的凹槽上时，所述待封装的波带片的中心位于所述螺纹底座的中轴线上，所述待封装的波带片的平面垂直于所述中轴线。5.一种X射线波带片的封...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥东，姚广宇，李艳丽，韩立，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