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空间极紫外成像仪器多层膜反射镜研究

刘震  
【摘要】:安全都有巨大的影响。空间天气现象是太阳活动、地球磁场和地球在太阳系所处位置共同作用的结果,而太阳活动是空间天气的主要驱动源。现在对日观测和对地球等离子体层的观测已成为国际研究热点。空间极紫外成像仪器是实现对日和对地观测的重要仪器。极紫外多层膜反射镜是该波段成像仪器的关键性部件之一,反射镜的光学性能对空间极紫外成像仪器的主要性能指标至关重要。 文章选择了Mo/Si、B_4C/Si、B_4C/Mg、SiC/Mg等材料对,优化了膜层结构参数并计算其反射率曲线。为了提高30.4nm处反射率,采用B_4C/Mo/Si三种材料代替常规的两种材料组合,计算了结构优化后的反射率曲线。此外,文章还提出B_4C/Si+Mo/Si的多层膜结构,形成双通道(17.1nmh和30.4nm)高反膜。通过实验探索优化了镀膜工艺参数,并利用磁控溅射镀膜机制备了Mo/Si多层膜反射镜。测量了其在13.0nm、17.1nm、19.5nm和30.4nm的反射率。 文章研究了Mo/Si多层膜高温和强辐射环境下光学性能稳定性。实验结果表明:200℃以内Mo/Si多层膜稳定性很好。利用Monte-Carlo方法模拟计算了10keV和60keV质子辐照Mo/Si多层膜后质子在多层膜内的浓度分布以及缺陷浓度分布。对经质子辐照后的Mo/Si多层膜进行了检测,结果表明:辐照剂量越大对多层膜造成的损伤越大。文章对30.4nmMo/Si多层膜反射率随时间的变化做了检测,结果表明:反射率在最初的5个月里下降2.8%,之后基本趋于稳定。


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