首页> 中文学位 >大尺寸大高宽比X射线吸收光栅的制作工艺研究
【6h】

大尺寸大高宽比X射线吸收光栅的制作工艺研究

代理获取

目录

声明

摘要

第1章绪论

1.1课题研究背景与意义

1.1.2 X射线光栅相位衬度成像

1.1.3 X射线光栅相衬成像装置

1.1.4 X射线光栅相衬成像存在的问题和解决思路

1.2 X射线相衬成像光栅的研究进展

1.2.1 LIGA技术

1.2.2硅体微加工技术

1.3本论文研究内容和结构安排

参考文献

第2章大尺寸大高宽比吸收光栅光刻工艺研究

2.1.1光栅相衬成像平台

2.1.2光栅的参数设计

2.2光栅的制作工艺

2.2.1 SU-8光刻胶的应用

2.2.2吸收光栅制作工艺

2.2.3实验所需材料与仪器

2.3.1线宽的精确控制

2.3.2大尺寸光栅结构曝光均匀性

2.4 SU-8显影工艺研究

2.5大高宽比光栅结构的研究

2.5.1 大高宽比光栅结构的缺陷成因

2.5.2大高宽比结构光栅的实现

2.6本章小结

参考文献

第3章大尺寸大高宽比吸收光栅电镀工艺研究

3.1.1 电镀金工艺的选择

3.1.2实验方法及材料

3.1.3全水环境电镀

3.1.4电镀速率与镀层厚度计算

3.2镀层内应力的研究

3.2.1 镀层内应力的产生机理

3.2.2镀层内应力的影响因素

3.2.3镀层内应力的测量

3.2.4电流密度对镀层内应力的影响

3.2.5镀层结构分析

3.3大高宽比微结构电镀工艺研究

3.4大尺寸微结构电镀工艺研究

3.5本章小结

参考文献

第四章大尺寸大高宽比吸收光栅的检测

4.1 X射线吸收光栅的检测

4.1.1 X射线吸收光栅检测方法的选择

4.1.2微结构的常用检测方法

4.1.3 X射线吸收光栅的检测方法

4.2大尺寸大高宽比光栅的检测方法

4.2.1 大高宽比微结构的固定

4.2.2大高宽比微结构的检测方法

4.2.3 基于X射线吸收衬度成像的检测

4.3 本章小结

参考文献

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2展望

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

展开▼

摘要

自1895年伦琴发现X射线以来,X射线就被广泛地应用于医疗诊断、无损探测等领域。对于弱吸收物质,如主要由轻元素组成的生物软组织,传统X射线吸收成像方法无法高质量成像。X射线相位衬度成像技术利用物质对X射线的相移信息进行成像,对弱吸收物质也能获得较好的成像对比度。近年来,X射线相衬成像技术得到了迅速发展,其中基于光栅的X射线微分干涉相衬成像是最具有应用潜力的技术。该方法摆脱了同步辐射光源与微焦点光源的限制,为X射线相衬技术的临床医学应用提供了可能性。 本论文依托于中国科学技术大学国家同步辐射实验室搭建的基于几何投影的X射线光栅相位衬度成像装置,开展了成像系统核心器件X射线吸收光栅的研制工作。为满足临床医学应用高能量、大视场的需求,大尺寸大高宽比结构的X射线吸收光栅的制作工艺研究必不可少。本论文采用了基于紫外光刻工艺的准LIGA技术开展了X射线吸收光栅的制作工艺研究,论文主要工作和成果如下: 1、为了制作大尺寸大高宽比光刻胶光栅结构,分别对紫外光刻工艺中的曝光工艺与显影工艺进行了参数优化。研究了曝光剂量对光栅线宽的影响,并通过控制曝光剂量实现了线宽的精确控制;提出了一种摇床辅助显影方法,利用COMSOL软件分析了显影过程中显影液的流速分布,并结合旋转式搅拌辅助显影实验获得摇床式辅助显影的工艺参数,有效提高大尺寸光栅的显影均匀性;针对大高宽比微结构加工过程中易出现的粘滞、扭曲与坍塌等现象,通过在光栅结构上引入加强筋结构,有效解决了这一问题。 2、研究了大尺寸大高宽比光栅的电镀工艺,给出了柠檬酸金钾电镀工艺的实验方法及工艺参数,全水电镀工艺的使用有效避免了显影干燥过程带来的表面张力的影响,并实现了大高宽比光栅结构的电镀。讨论了电镀工艺中的镀层内应力问题,分析了镀层内应力的影响参数与形成原因,通过优化电流密度成功实现了镀层内应力的有效控制。研究分析了大高宽比光栅微结构电镀工艺中的传质问题,通过优化实验设计与工艺参数,成功制备了均匀性良好的X射线吸收光栅。 3、针对本论文中X射线吸收光栅的结构特点,给出了光栅的检测方案。提出了一种适用于大高宽比光栅结构的光学检测方法并实验验证了其有效性。基于光刻胶光栅结构对入射光线的调制,通过观测光栅上表面出射光线的分布情况,可以判断光栅结构的变化并实现大高宽比X射线吸收光栅的检测。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号