Способ изготовления щелевой диафрагмы для рентгеноструктурных исследований Советский патент 1991 года по МПК G01N23/20 G21K1/04 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для изготовления узких щелей коллиматоров рентгеновского излучения.

Цель изобретения - повышение контраста коллимируемого щелевой диафрагмой рентгеновского пучка.

На фиг.1 показана схема введения калиброванной пластины в щель диафрагмы; на фиг.2 - схема напыления металла и перемешивания калиброванной пластины во время напыления.

Способ изготовления щелевой диафрагмы для рентгеноструктурных исследований осуществляют следующим образом.

Щель 1 получают химическим травлением в пластине 2 из монокристаллического кремния, плоскость которой формируют параллельно главной плоскости (110), а плоскость щели выбирают параллельно кристаллографическому направлению (112). При этом перпендикулярность боковых граней щели плоскости монокристаллической кремниевой пластины 2 определяется анизотропией свойств монокристаллического кремния, а параллельность боковых сторон щели 1 - параллельностью атомных плоскостей в решетке монокристаллического кремния.

При напылении металлических слоев 3 и 4 возникает опасность перекрытия напыляемым металлом щели 1. С целью сохранения поперечного размера щели при формировании металлического покрытия на щелевой кремниевой диафрагме применяют следующую технологию. 8 щелевое отОх О

00 СА)

верстие 1 пластины 2 в световом микроскопе с увеличением хЮОО в просвечивающем режиме при помощи устройства 5, состоящего из микрометрической винтовой подачи, вдвигают пластинку 6 (например, из слюды) с поперечным размером, меньшим поперечного размера щелевого отверстия диафрагмы. Кремниевую пластину 2 со щелью 1 жестко закрепляют на устройстве 5. причем плавное вертикальное перемещение пластинки б в щелевом отверстии 1 осуществляют микрометрическим винтом с шагом 0,5 мкм. Закрепленную конструкцию помещают в камеру установки магнетрон- ного распыления металлов (Аи, Pb, Pt и т.д.). Метод магнетронного распыления позволяет получать металлические пленки толщиной более 100 мкм в непрерывном режиме. В ходе напыления на выступающем из щели 1 на конце пластинки 6 осаждается металлическая кромка 7с утолщением. Для предотвращения слипания краев кромки 7 со слоем 4 напыляемого на кремниевую пластину 2 металла пластинку б плавно выдвигают навстречу потоку пара 8. После достижения необходимой толщины слоя 4 процесс прекращают, после чего пластинку б выдвигают со стороны напыленного слоя металла. Для создания второго слоя 3 металлического покрытия пластину 2 переворачивают и повторяют описанные операции по вдвижению пластинки 6, проведению напыления и выдвижению пластинки 6.

Таким образом, способ позволяет получать щелевые отверстия с поперечным размером 1-10 мкм в слое металла (Аи, РЬ и т.д.) толщиной 5-30 мкм, где в качестве основы используются кремниевые щелевые диафрагмы с шириной щели 1 - 10 мкм.

Формула изобретения

0 1. Способ изготовления щелевой диафрагмы для рентгеноструктурных исследований, включающий формирование прямоугольной щели в монокристаллической пластине кремния путем анизотропно5 го травления через маску, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения контраста коллимируемого щелью рентгеновского пучка, пластину изготавливают с ориентацией плоскости поверхности параллельно

0 плоскости (110), направление щели в маске выбирают параллельным кристаллографическому направлению (112), на поверхность пластины с двух сторон напыляют слой рен- тгенопоглощающего металла, причем перед

5 напылением в щель вставляют калиброванную пластину толщиной на 5 - 10% меньше ширины щели, которую во время напыления сдвигают навстречу потоку пара напыляемого металла.

0 2. Способ по п.1,отличающийся тем, что используют калиброванную пластину, выполненную из слюды или монокристаллического кремния.

Изобретение относится к технической физике и может применяться при рентгеноструктурных исследованиях поликристаллических материалов. Цель изобретения состоит в повышении точности определения структурных параметров исследуемых материалов путем получения узких дифракционных линий, что достигается применением узких (5 - 30 мкм) строго параллельных сколлимированных пучков рентгеновских лучей. Щелевая диафрагма для этого формируется анизотропным травлением через маску пластины монокристаллического кремния и содержит напыленные покрытия из поглощающего рентгеновское излучение металла с обеих сторон. Для предотвращения запыления щелей диафрагмы в них вставляются пластины слюды, которые в процессе напыления поглощающего рентгеновское излучение металла сдвигаются навстречу потоку пара напыляемого металла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Риг.1

ИГ

л.

///////SS////SS

/.

в

;ir

8

///////////////////л

- /

У/ /,

Риг.2