介绍了掠入射X射线散射法(GXRS法)测量超光滑表面的原理及基于商业用X射线衍射仪改造而成的实验装置。以3片不同粗糙度的硅片作为实验样品,分别应用一级矢量微扰理论和改进的Harvey-Shack理论对其散射分布进行处理,所得结果与原子力显微镜测量结果基本相符。分析了探测器接收狭缝的宽度和入射光发散度对实验结果的影响,随着探测器接收狭缝宽度和入射光发散度的减小,测量误差呈指数迅速减小。在所测量的空间频率范围内,功率谱密度(PSD)函数的误差随频率的增加而减小。
超光滑抛光玻璃表面粗糙度为纳米量级,超精密抛光加工精度达到分子级或原子级。超光滑和超精密抛光新技术包括数控小工具抛光、应力盘抛光、浴法抛光、磁流变抛光、离子束抛光、电子束抛光、激光抛光和等离子辅助抛光等。本文重点阐述采用20KeV、1×1014. ions/cm2和1×1016. ions/cm2的N+离子对钠钙硅酸盐和铅玻璃进行离子束抛光的原理与工艺,抛光后粗糙度仅为几十纳米。采用高束流脉冲电子束抛光时,当束流超过1012 W/cm2时,玻璃表面Griffith裂纹扩张,粗糙度反而增加,必须严格控制抛光时电子束能量。
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