Zr/Si фильтры на диапазон длин волн λ=5-20 нм

Разработаны тонкопленочные абсорбционные многослойные фильтры на основе пары материалов Zr/Si на диапазон длин волн λ=5-20 нм. Параметры фильтров: период 4,2 нм, доля Zr в периоде β = 0,67, число периодов N=50. Для защиты от окисления с обеих сторон фильтра были добавлены защитные покрытия MoSi2 толщиной 3,5 нм.

Расчетная спектральная зависимость коэффициента пропускания представлена на рис.1. Расчет приведен для следующей структуры (толщины в нм): MoSi2-2.5, (Zr-3,Si-1)×50 , MoSi2-2.5.

Рисунок 1. Расчетный спектр пропускания многослойного Zr/Si фильтра в диапазоне длин волн 1–20 нм.

Спектральные измерения коэффициентов пропускания Zr/Si пленочных фильтров в держателе проводились в диапазоне длин волн 7–18 нм (рис.2) на рефлектометре на базе монохроматора по схеме Черни-Тюрнера с лазерно-плазменным источником [1]. На этом же рефлектометре прописывалось распределение коэффициента пропускания Zr/Si пленочного фильтра при сканировании вдоль диаметра кольца (рис.3). В качестве детектора излучения применялась шевронная сборка микроканальных пластин с CsI фотокатодом, размер пучка в виде овального пятна составлял 0,14×0,32 мм2.

Рисунок 2 Спектральные измерения коэффициента пропускания при нормальном падении Zr/Si фильтра с MoSi2 защитными покрытиями (MoSi2-2.5, (Zr-3,Si-1)×50 , MoSi2-2.5, толщины в нм) в центрах ячейки сетки.

Рисунок 3 Коэффициент пропускания Zr/Si пленочного фильтра с MoSi2 защитными покрытиями вблизи нормали на длине волны 13,5 нм при сканировании вдоль образца.

Как видно из рисунков 2 и 3, коэффициент пропускания Zr/Si фильтров в центрах ячеек на длине волны 13,5 нм составил около 47,5–48,5%.

[1] Garakhin S. A. High-resolution laboratory reflectometer for the study of x-ray optical elements in the soft and extreme ultraviolet wavelength ranges / S. A. Garakhin, N. I. Chkhalo, I. A. Kas’kov, A. Ya. Lopatin, I. V. Malyshev, A. N. Nechay, A. E. Pestov, V. N. Polkovnikov, N. N. Salashchenko, M. V. Svechnikov, N. N. Tsybin, I. G. Zabrodin, and S. Yu. Zuev // Review of Scientific Instruments. –2020. – Vol. 91(6). – P.063103.