用于相衬 X 射线成像的高深宽比纳米光栅制备
应用物理
2023-03-07 v1 介观与纳米尺度物理
医学物理
光学
摘要
周期性光栅等衍射光学元件是 X 射线成像中的基础器件——医学、材料科学和安全扫描所依赖的一项技术。在纳米尺度制备具有高深宽比的这种结构，为推进此类应用创造了机遇，尤其在放宽 X 射线源相干性要求方面。这是因为典型的基于光栅的 X 射线相衬成像技术（如 Talbot 自成像）要求相干长度至少为一个光栅周期，且理想情况下更长。本文中，通过激光干涉与纳米压印光刻、物理气相沉积、金属辅助化学刻蚀（MACE）和电镀的组合，解决了填充金的高深宽比纳米光栅制备中的挑战。这一相对简单且低成本的途径得益于创新的 MACE 后六甲基二硅氮烷干燥步骤，其有效最小化了纳米结构的黏附。讨论了该方法的理论极限，并在实验中展示了深宽比 >40 的 X 射线纳米光栅。最后，在同步辐射设施中将其暴露于硬（12.2 keV）单色 X 射线束时，显示了其优异的衍射能力，从而展现了在相衬 X 射线成像中的潜在适用性。
引用
@article{arxiv.2211.11541,
title = {Fabrication of High-Aspect Ratio Nanogratings for Phase-based X-ray Imaging},
author = {Martyna Michalska and Alessandro Rossi and Gasper Kokot and Callum M. Macdonald and Silvia Cipiccia and Peter R. T. Munro and Alessandro Olivo and Ioannis Papakonstantinou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11541},
year = {2023}
}
备注
27 pages, 5 figures in main text, plus supporting information