Исследование шероховатости подложек для рентгенооптических элементов

Рис.1. ИБС кадры поверхности исходных поверхностей заготовок ориентационного (а) и фокусирующего (б) зеркал.

Рис.2. ИБС кадры поверхности подложек ориентационного (а) и фокусирующего (б) зеркал после ионно-пучковой коррекции ошибок формы.

Шероховатость поверхности зеркал является ключевым параметром, определяющим эффективность использования источника излучения и разрешающую способность приборов, использующих эти зеркала. Для рентгеновских зеркал дифракционного качества необходимо контролировать шероховатости в диапазоне латеральных размеров от 1 nm до 1 mm, причем шероховатости с латеральными размерами 1 µm – 1 mm в наибольшей степени влияют на разрешающую способность зеркал. В рамках НИР «Разработка методики создания крупногабаритных рентгеновских зеркал скользящего падения на подложках из монокристаллического кремния, расчет структуры и исследование свойств тонкопленочных отражающих покрытий» с привлечением ИБС TalySurf CCI 2000 проводилось исследование исходных поверхностей заготовок ориентационного и фокусирующего зеркал в нескольких точках вдоль поверхности образца.  

Типичные ИБС кадры исходных поверхностей для обеих заготовок представлены на рис.1.

Как можно видеть, на поверхности отсутствуют какие-то выраженные дефекты (ямки, бугры), поверхность однородная с характерным для финишной химико-механической полировки монокристаллического кремния длинноволновым рельефом. Эффективная шероховатость в диапазоне пространственных частот q=[2‧10‑3‑0,6 мкм-1], восстановленная по данным ИБС, усредненная по 9 точкам составила: σ_о=0,29 нм и σ_ф=0,28 нм соответственно. Аналогичные исследования проводились после завершения процедуры ионно-пучковой коррекции формы поверхности и нанесения Pt отражающего покрытия. Результаты исследований представлены на рисунке 2. Как видно из рис.2 сильных изменений в длинноволновой части пространственного спектра после ионно-пучковой обработки не произошло. Усреднение по 9 точкам показало снижение эффективной шероховатости: σ_о=0,26 нм и σ_ф=0,22 нм.