X射线组合折射透镜
产品介绍
由于材料中x射线的折射率略小于1，所以x射线透镜有一个双凹透镜原件，每个聚焦元的焦距都非常小。通过线性地对齐许多元件，焦距可以显著地减少到几厘米的范围。
沿光轴放置许多小透镜元件，使入射的x射线光束逐渐聚焦到一个微米级焦点上。使用90度交替排列的原件使用垂直方向和水平方向都可以实现聚焦。透镜元件的由SU-8光刻胶制成的，像聚合物在硅晶圆上。环氧树脂抗蚀剂SU-8过去常使用在平板印刷过程中，它主要由高灵敏度、高灵敏度、x射线透明，且化学性能好和机械稳定性的特点。目前透镜的X射线稳定性已经测试到了≈2 MJ/cm³。
特征优势
规格参数
如果你需要CRL镜，请告诉我们
1. 光子能量（KEV）（单色）
2. 光源尺寸(V [µm]× H [µm], FWHM)
3. SD，光源到镜片中心距离（m）
4. WD, 工作距离，镜片中心到焦点距离（mm）
5. 光源和透镜间光学元件(虚拟光源，聚焦元件)的位置和和这些元件所在位置的光束尺寸。
6. 需要的聚焦光斑尺寸:(V [μm]× H [μm], FWHM)
7. 镜头中心到探测器平面的距离
拓展阅读
★ LIGA 技术中的 CRL 的特点
自 20 世纪 90 年代中期以来，折射式 X 射线透镜已经得到发展。在介绍中，我们已经解释过，通常情况下，许多元件必须一个接一个地放置，而且这些元件必须非常小。现代微结构技术使这成为可能。
X 射线 LIGA 可以实现非常好的 1D CRL。2D CRL 是通过组合两个以 90° 交叉的 1D 透镜制成的。由此产生的透镜形成与经典 2D 透镜相同的抛物面（见图 4）。折射表面描述如下：
z（1D） = ax² + w (3)
z（2D） = ax² + by² + w (4)
其中 w 是两个透镜表面之间最小距离的一半。
我们利用 X 射线LIGA生产的聚合物CRL主要优点：
图5. 腔体中含有两组CRL镜
由于曲率半径非常小，且每单位总长度 透镜元件数量很多，因此具有很强的折射能力
工作距离短（可能只有几厘米）
小的标准外壳（80 x 70 x 18 mm³）可容纳多个平行 CRL；因此易于集成到实验中
易于操作和光束对准，因为由于制造技术，各个透镜已经完美排列
适用于约 6 keV 至 100 keV 以上的光子能量（每种情况下都是单色的）
工作距离可进行非常精细的调整，因为单透镜元件的半径 沿光轴以百分之几的步长变化 [Mars 2016]
它们是成像光学元件 [Mars 2016]。
可以实现线聚焦或点聚焦或定向散光透镜
光束方向没有变化（与普通镜面不同）
辐射稳定 [Naz 2004]
对辐射偏振方向没有影响（与 Be 和 Si-CRL 相比）[Marx 2022]
由于非晶态材料，没有定向散射背景（与 Be、Si 和金刚石 CRL 相比）[Kry 2016]
吸收率低（与 Si、Al 或 Ni 相比），因此可以使用更大的孔径
成本低（标准 2D 透镜 1万 欧元起）。
我们利用 X 射线LIGA生产的聚合物CRL主要优点：
图5. 腔体中含有两组CRL镜
由于曲率半径非常小，且每单位总长度 透镜元件数量很多，因此具有很强的折射能力
工作距离短（可能只有几厘米）
小的标准外壳（80 x 70 x 18 mm³）可容纳多个平行 CRL；因此易于集成到实验中
易于操作和光束对准，因为由于制造技术，各个透镜已经完美排列
适用于约 6 keV 至 100 keV 以上的光子能量（每种情况下都是单色的）
工作距离可进行非常精细的调整，因为单透镜元件的半径 沿光轴以百分之几的步长变化 [Mars 2016]
它们是成像光学元件 [Mars 2016]。
可以实现线聚焦或点聚焦或定向散光透镜
光束方向没有变化（与普通镜面不同）
辐射稳定 [Naz 2004]
对辐射偏振方向没有影响（与 Be 和 Si-CRL 相比）[Marx 2022]
由于非晶态材料，没有定向散射背景（与 Be、Si 和金刚石 CRL 相比）[Kry 2016]
吸收率低（与 Si、Al 或 Ni 相比），因此可以使用更大的孔径
成本低（标准 2D 透镜 1万 欧元起）。
改进空间：
与所有折射透镜一样，它们仅适用于准单色辐射。
热导率差（与铍 CRL 相比），因此不能用于同步辐射源的白光束。
吸收率比铍 CRL 高，但对于 >30keV 的能量，这种吸收率几乎可以忽略不计。
与所有折射透镜一样，它们仅适用于准单色辐射。 热导率差（与铍 CRL 相比），因此不能用于同步辐射源的白光束。 吸收率比铍 CRL 高，但对于 >30keV 的能量，这种吸收率几乎可以忽略不计。
★ 变焦镜头 — 用于微调焦距的小型变焦镜
我们最新研发的是一款非常紧凑的电动变焦镜头，可为用户提供最大的灵活性 [Kor 2017-2019]。焦距可在水平和垂直方向上独立调节。由于各个镜头的半径仅相差几个百分点，因此可以以准连续的方式非常精确地调整焦距或工作距离。或者，即使光子能量发生微小变化，也可以精确保持焦距。交付的程序会在短时间内（<30 秒）计算并调整所需焦距的配置。
图6. X 射线变焦镜头。外壳的边长约为 10 cm。右侧可以看到带有微控制器和控制程序的整个 X 射线变焦镜头系统。
★ 由聚合物 SU-8 制成的 X 射线棱镜 (XPL)
X 射线棱镜透镜即使对于 1.8 x 1.8 mm² 的大孔径也能实现非常高的透射率，非常适合用作照明光学元件，特别是用于全场显微镜中的样品照明或高亮度同步加速器源的光束扩宽 [Mark 2018]。它们由数千个彼此精确定位的小棱镜组成。各个棱镜的位置遵循穿过透镜的光束路径。为了实现点聚焦透镜，必须将两个棱镜透镜以 90° 交叉组合，因此每个棱镜的高度必须至少与得到的孔径一样高。由于每个棱镜的边长约为 20 µm，因此会产生非常高的纵横比。为了稳定棱镜，在透镜中引入了辅助平面（见图 7）。
图7. 1D XPL模型
XPL 的主要优点：
大孔径下的高透射率
非常适合样品照明
非常适合高亮度同步加速器源的光束扩展 [Mark 2018]
光束方向无变化
XPL 的主要优点：
大孔径下的高透射率
非常适合样品照明
非常适合高亮度同步加速器源的光束扩展 [Mark 2018]
光束方向无变化
由聚合物 SU-8 制成的 XPL 的缺点：
必须针对每个客户单独重新设计和处理适当的 XPL。
支撑平面将吸收率提高几个百分点。
必须针对每个客户单独重新设计和处理适当的 XPL。 支撑平面将吸收率提高几个百分点。
★ X射线LIGA制成的其他类型的镜片
利用 X 射线 LIGA，可以实现许多不同形状的光学器件。这里我们只想展示一些 LIGA 制造的聚合物透镜如何使用的例子。
在介绍中，我们展示了菲涅尔型透镜的原理。在图 8 中可以看到两个由 LIGA 制造的 1D 菲涅尔透镜，它们以 90° 交叉形成一个点聚焦透镜。
图8. 聚焦菲涅尔透镜
CRL 阵列用于形成 Shack-Hartmann 传感器类型的光学元件，从而生成多个点焦点的网格。图 9 中可以看到一个示例。
图9. 由 9x9 CRL 阵列组成的 Shack-Hartmann 传感器
除了聚焦透镜之外，光束整形光学元件也是可能被制造的，例如将入射高斯光束形成平顶光束（见图10）。
图10. 光束整形光学元件。左图：X 射线掩模的 SEM 图片，图片取自 [Markus 2022]。右图：透镜前后的强度分布。
规格参数：
适用能量范围宽(> 8 keV)
入口孔径:高达1500µm
聚焦尺寸：最小0.5 μm x 0.5 μm
透镜材料：SU-8 (epoxy resist)
聚焦案列：
| 硬X射线聚焦（标准CRL） | X射线透镜系统-焦距可变（变焦镜） |
 |  |
· 点/线聚焦 · 适用于高能应用>100KeV · 可用作准直透镜 | · 用户可通过可移动的聚焦元件来优化工作距离 · 手动或电动驱动 · 100 mm x 120 mm x 100 mm的小巧外形尺寸 |
多聚焦条件透镜系统（多焦点透镜） | 大口径、低吸收的X射线棱镜透镜 |
|  |
· 为不同的设置而优化的镜头可以安装在一个镜头快中 · 最多可提供10x10透镜矩阵(在150µm物理孔径下) · 通过照亮整个光圈可在一个平面上的获得多个焦点 | · 聚焦案列： 12.4 keV, WD = 1.6 m Incident beam size: 1.5 mm x 1.5 mm Focus point size: 52 μm x 46 μm Delivery examples (SPring-8) BL13XU, BL43LXU |
品牌介绍
XRnanotech是一家源自瑞士保罗谢勒研究所（Paul Scherrer Institut）超过十余年前沿研究与开发成果的高科技企业，于2020年正式成立，致力于将纳米光学领域的突破性创新推向产业化应用。其中德国Mciroworks公司是XRnanotech的子公司，非常擅长使用LIGA技术，制造高深宽比微纳结构。
公司愿景是赋能全球光学仪器，使其充分发挥性能潜力，突破现有技术边界；使命则专注于开发与制造最高水平的纳米光学器件，在分辨率、效率、稳定性与结构设计等关键指标上实现极致优化。
其产品线包括：极紫外、X射线菲涅耳波带片、X射线相衬光栅、金刚石光学器件、X射线微纳米分辨率测试卡、超透镜和中子光栅等，应用领域涵盖X射线科学研究、材料分析、医学成像等多个前沿方向。凭借独特的 Ir-线倍增技术，XRnanotech 可以制造分辨率可低至<10nm的菲涅耳波带片，并提供各种材料，如金，镍，硅（二氧化硅），铱，铬甚至金刚石。
众星联恒作为瑞士XRnanotech公司中国区的独家代理，为中国用户提供所有售前咨询，销售及售后服务。同时，众星联恒作为一家前沿EUV-X射线领域服务及解决方案提供商，目前已储备一定规模的EUV与X射线相关设备与核心部件库存，具备快速交付能力，以更好地服务我们的用户。同时我们创建了设施完善的X射线开放实验室，配备了多套先进的X射线光源系统、光学元件以及探测器，可支持包括X射线成像、相衬成像、衍射分析、荧光检测以及X射线源性能表征在内的多样化的测试、预研和论证工作。
我们是一支对于极紫外、X射线技术充满热情的团队，如果你有任何疑问想要和我们交流、探讨，不要犹豫，请直接联系我们。
