[发明专利]一种菲涅耳波带片的中心结构的制作方法及波带片

说明书

本发明实施例提供的一种菲涅耳波带片的中心结构的制作方法及波带片，所述方法包括：剥除原料光纤外表的涂覆层，获得预备光纤；对所述预备光纤进行拉伸，使所述预备光纤上剥除所述涂覆层的部分的直径达到目标直径范围，获得拉锥结构；基于所述拉锥结构的直径均匀度，在所述拉锥结构上确定至少两个切割位置，对所述切割位置进行切割获得用于制备菲涅耳波带片的中心结构。本发明通过采用原料光纤进行拉伸制备，并在拉伸获得的拉锥结构上基于直径均匀度切割获得中心结构，由此所获得的中心结构表面圆度好、直径均匀、尺寸可控，避免了采用拉模、液体灌注的制作方式容易出现模具内表面磨损、中心结构的尺寸难以控制的问题。

技术领域

本发明涉及微电子和光学技术领域，具体而言，涉及一种菲涅耳波带片的中心结构的制作方法及波带片。

背景技术

自从X射线发现以来，其波长短、穿透深度大等优势，可以对较厚物质的内部三维结构进行观察检测。菲涅耳波带片是X射线显微成像技术的核心元件，可实现纳米级分辨成像，目前X射线显微成像技术在生物、医疗、材料等各个领域都具有广泛的应用。

菲涅耳波带片根据光的衍射原理成像，利用相邻波带材料对光的吸收系数使相邻的出射光产生π个位相差，出射光在焦点处出现衍射增强的效果，其成像分辨率由最外环宽度决定δ＝0.61-1.22ΔR(ΔR为波带最外环厚度)。对能量很高的硬X射线，要获得较高的衍射效率，需要波带片具有足够的厚度，所以制备大高宽比的波带片具有十分重要意义。

目前，为了制备大高宽比的菲涅耳波带片通常有如下两种方式：

1、采用将电子束曝光与X射线光刻技术相结合的方法，该方法获得的波带片存的最外环宽度较大，波带片厚度难以提高。

2、为了克服方式1中的缺陷，目前常常采用原子层沉积技术(ALD)沉积多层薄膜进行聚焦离子束切片，由于ALD制备薄膜时具有更高的控制精度理论上能够得到大高宽比的高精度X射线波带片，克服制备方式1中的问题。但是，使用ALD技术制备波带片需要进行细丝状的中心结构的选择和制备。而目前中心结构制备大多采用拉模、液体灌注等方法，但是由于制备过程中模具的型号固定并且模具内壁表面易磨损，会导致中心结构的尺寸和表面粗糙度和控制上带来困难，难以获得较好的圆度和表面粗糙度，使得制备出的菲涅耳波带片存在衍射率低，成像质量差的问题。

综上，目前制备大高宽比的菲涅耳波带片所面对的技术难题是，制作的细丝状的中心结构的圆度、表面粗糙度不足。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种菲涅耳波带片的中心结构的制作方法及波带片，解决了目前制作的中心结构的圆度、表面粗糙度不足的问题。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种菲涅耳波带片的中心结构的制作方法，包括：

剥除原料光纤外表的涂覆层，获得预备光纤；对所述预备光纤进行拉伸，使所述预备光纤上剥除所述涂覆层的部分的直径达到目标直径范围，获得拉锥结构；基于所述拉锥结构的直径均匀度，在所述拉锥结构上确定至少两个切割位置，对所述切割位置进行切割获得用于制备菲涅耳波带片的中心结构。

优选地，所述对所述预备光纤进行拉伸，使剥除所述涂覆层部分的所述原料光纤的直径达到目标直径范围，获得拉锥结构，包括：

将所述预备光纤固定在进行拉锥的拉锥机上；控制所述拉锥机对所述预备光纤施加一预拉力；在所述拉锥机上对所述预备光纤进行加热并拉伸，使所述预备光纤的直径达到目标直径范围，获得拉锥结构。

优选地，所述在所述拉锥机上对所述预备光纤进行加热并拉伸，包括：

通过控制对所述预备光纤的加热温度、拉伸速度以及拉力大小，对所述拉锥机上的所述预备光纤进行加热并拉伸。

优选地，采用超稳等离子加温设备对所述预备光纤进行加热。