[发明专利]用于X射线显微成像的曲面晶体制备方法

说明书

本发明公开了一种用于X射线显微成像的曲面晶体制备方法，包括以下步骤：S1：定向切割得厚晶片；S2：检测厚晶片是否合格；S3：将厚晶片研磨得到薄晶片；S4：检测薄晶片是否合格；S5：将基座胚料研磨得到曲面基座；S6：检测曲面基座是否合格；S7：清洗薄晶片和曲面基座；S8：将薄晶片和曲面基座光胶粘合得曲面晶体；S9：检查曲面晶体是否合格。采用本发明提供的用于X射线显微成像的曲面晶体制备方法，通过光胶粘合方式将薄晶片和曲面基座结合得到能够用于X射线显微成像的曲面晶体，该结合方式为薄晶片与基座间的分子键合，具备无胶合剂、无间隙、高质量面形、性能稳定和使用寿命长等优点。

技术领域

本发明属于惯性约束聚变X射线成像技术领域，具体涉及一种用于X射线显微成像的曲面晶体制备方法。

背景技术

在激光聚变领域，内爆物理、流体不稳定性等均需要利用高空间分辨、高谱分辨和大视场X射线显微成像设备进行测量，其中一种主要的测量方法是采用曲面晶体(球面弯晶或非球面弯晶)作为成像器件进行X射线显微成像。

常规的曲面晶体制备一种是采用胶合剂的方法来实现薄晶片与曲面基座进行粘结，另一种方法利用高温粘合使薄晶片与曲面基座粘结。上述第一种方法存在胶合剂均匀性控制困难、胶合剂在长时间使用后存在变形风险等问题，而第二种方法则存在温度控制和粘合面形控制困难等问题。解决以上问题成为当务之急。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于X射线显微成像的曲面晶体制备方法，能够减小薄晶篇与曲面基座之间的间隙不均匀性，提高了曲面晶体的面形精度和稳定性。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于X射线显微成像的曲面晶体制备方法，其要点在于，包括以下步骤：

S1：对单晶体进行定向切割得到预设厚度的厚晶片；

S2：利用X光源对所述厚晶片进行晶格形变检测：不合格，则弃用该厚晶片，并返回步骤S1，合格，则进入下一步骤；

S3：对步骤S2检测合格的厚晶片的两侧表面进行研磨，使两侧表面的粗糙度、平面度和平行度达到预设值，得到预设厚度的薄晶片，该薄晶片的两侧表面均为平面结构；

S4：利用X光源对薄晶片进行谱线测试：不合格，则弃用该薄晶片，并返回步骤S1，合格，则进入下一步骤；

S5：将基座胚料的一侧表面研磨成向内凹陷的曲面，并使曲面的粗糙度和面形精度达到预设值，得到曲面基座；

S6：利用光学干涉仪对曲面基座的曲面进行粗糙度和面形精度检测：不合格，则弃用该曲面基座，并返回步骤S5，合格，则进入下一步骤；

S7：对步骤S4检测合格的薄晶片和步骤S6检测合格的曲面基座进行清洗；

S8：将清洗完成的薄晶片光胶粘合在清洗完成的曲面基座的曲面上，得到曲面晶体；

S9：检查曲面晶体是否合格：不合格，则返回步骤S1，合格，则下线。

采用以上方法，使薄晶片和曲面基座具有高粗糙度，再通过光胶粘合方式将薄晶片和曲面基座结合得到能够用于X射线显微成像的曲面晶体，该结合方式为薄晶片与基座间的分子键合，具备无胶合剂、无间隙、高质量面形、性能稳定和使用寿命长等优点。

作为优选，所述步骤S3按照以下步骤进行：

S31：将步骤S2检测合格的厚晶片定位在加工平台上；

S32：对厚晶片的一侧表面进行研磨，使该侧表面的粗糙度和平面度达到预设值；

S33：将厚晶片从加工平台上取下，并将厚晶片研磨完成的一侧表面光胶粘合在加工平台上；