產(chǎn)品介紹：
由于材料中x射線的折射率略小于1，所以x射線透鏡有一個雙凹透鏡原件，每個聚焦元的焦距都非常小。通過線性地對齊許多元件，焦距可以顯著地減少到幾厘米的范圍。
沿光軸放置許多小透鏡元件，使入射的x射線光束逐漸聚焦到一個微米級焦點上。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實現(xiàn)聚焦。透鏡元件的由SU-8光刻膠制成的，像聚合物在硅晶圓上。環(huán)氧樹脂抗蝕劑SU-8過去常使用在平板印刷過程中，它主要由高靈敏度、高靈敏度、x射線透明，且化學(xué)性能好和機械穩(wěn)定性的特點。目前透鏡的X射線穩(wěn)定性已經(jīng)測試到了≈2 MJ/cm3。
優(yōu)勢：
光軸不發(fā)生改變
聚焦質(zhì)量不會因長時間曝光而改變
易于安裝
菲涅爾透鏡可選
相關(guān)閱讀：使用抗輻射聚合物制造的X射線折射光學(xué)元件（CRL）http://www.pbangbang.cn/news/470-cn.html
如果你需要CRL鏡，請告訴我們
1. 光子能量（KEV）（單色）
2. 光源尺寸(V [μm]× H [μm], FWHM)
3. SD，光源到鏡片中心距離（m）
4. WD, 工作距離，鏡片中心到焦點距離（mm）
5. 光源和透鏡間光學(xué)元件(虛擬光源，聚焦元件)的位置和和這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. 鏡頭中心到探測器平面的距離
拓展閱讀
★ LIGA 技術(shù)中的 CRL 的特點
自 20 世紀 90 年代中期以來，折射式 X 射線透鏡已經(jīng)得到發(fā)展。在介紹中，我們已經(jīng)解釋過，通常情況下，許多元件必須一個接一個地放置，而且這些元件必須非常小?，F(xiàn)代微結(jié)構(gòu)技術(shù)使這成為可能。
X 射線 LIGA 可以實現(xiàn)非常好的 1D CRL。2D CRL 是通過組合兩個以 90° 交叉的 1D 透鏡制成的。由此產(chǎn)生的透鏡形成與經(jīng)典 2D 透鏡相同的拋物面（見圖 4）。折射表面描述如下：
z（1D） = ax2 + w (3)
z（2D） = ax2 + by2 + w (4)
其中 w 是兩個透鏡表面之間最小距離的一半。
我們利用 X 射線LIGA生產(chǎn)的聚合物CRL主要優(yōu)點：
圖5. 腔體中含有兩組CRL鏡
由于曲率半徑非常小，且每單位總長度 透鏡元件數(shù)量很多，因此具有很強的折射能力
工作距離短（可能只有幾厘米）
小的標準外殼（80 x 70 x 18 mm3）可容納多個平行 CRL；因此易于集成到實驗中
易于操作和光束對準，因為由于制造技術(shù)，各個透鏡已經(jīng)完美排列
適用于約 6 keV 至 100 keV 以上的光子能量（每種情況下都是單色的）
工作距離可進行非常精細的調(diào)整，因為單透鏡元件的半徑 沿光軸以百分之幾的步長變化 [Mars 2016]
它們是成像光學(xué)元件 [Mars 2016]。
可以實現(xiàn)線聚焦或點聚焦或定向散光透鏡
光束方向沒有變化（與普通鏡面不同）
輻射穩(wěn)定 [Naz 2004]
對輻射偏振方向沒有影響（與 Be 和 Si-CRL 相比）[Marx 2022]
由于非晶態(tài)材料，沒有定向散射背景（與 Be、Si 和金剛石 CRL 相比）[Kry 2016]
吸收率低（與 Si、Al 或 Ni 相比），因此可以使用更大的孔徑
成本低（標準 2D 透鏡 1萬 歐元起）。
改進空間：
與所有折射透鏡一樣，它們僅適用于準單色輻射。
熱導(dǎo)率差（與鈹 CRL 相比），因此不能用于同步輻射源的白光束。
吸收率比鈹 CRL 高，但對于 >30keV 的能量，這種吸收率幾乎可以忽略不計。
我們利用 X 射線LIGA生產(chǎn)的聚合物CRL主要優(yōu)點：
圖5. 腔體中含有兩組CRL鏡
由于曲率半徑非常小，且每單位總長度 透鏡元件數(shù)量很多，因此具有很強的折射能力
工作距離短（可能只有幾厘米）
小的標準外殼（80 x 70 x 18 mm3）可容納多個平行 CRL；因此易于集成到實驗中
易于操作和光束對準，因為由于制造技術(shù)，各個透鏡已經(jīng)完美排列
適用于約 6 keV 至 100 keV 以上的光子能量（每種情況下都是單色的）
工作距離可進行非常精細的調(diào)整，因為單透鏡元件的半徑 沿光軸以百分之幾的步長變化 [Mars 2016]
它們是成像光學(xué)元件 [Mars 2016]。
可以實現(xiàn)線聚焦或點聚焦或定向散光透鏡
光束方向沒有變化（與普通鏡面不同）
輻射穩(wěn)定 [Naz 2004]
對輻射偏振方向沒有影響（與 Be 和 Si-CRL 相比）[Marx 2022]
由于非晶態(tài)材料，沒有定向散射背景（與 Be、Si 和金剛石 CRL 相比）[Kry 2016]
吸收率低（與 Si、Al 或 Ni 相比），因此可以使用更大的孔徑
成本低（標準 2D 透鏡 1萬 歐元起）。
改進空間：
與所有折射透鏡一樣，它們僅適用于準單色輻射。 熱導(dǎo)率差（與鈹 CRL 相比），因此不能用于同步輻射源的白光束。 吸收率比鈹 CRL 高，但對于 >30keV 的能量，這種吸收率幾乎可以忽略不計。
★ 變焦鏡頭 — 用于微調(diào)焦距的小型變焦鏡
我們最新研發(fā)的是一款非常緊湊的電動變焦鏡頭，可為用戶提供最大的靈活性 [Kor 2017-2019]。焦距可在水平和垂直方向上獨立調(diào)節(jié)。由于各個鏡頭的半徑僅相差幾個百分點，因此可以以準連續(xù)的方式非常精確地調(diào)整焦距或工作距離?；蛘撸词构庾幽芰堪l(fā)生微小變化，也可以精確保持焦距。交付的程序會在短時間內(nèi)（<30 秒）計算并調(diào)整所需焦距的配置。
圖6. X 射線變焦鏡頭。外殼的邊長約為 10 cm。右側(cè)可以看到帶有微控制器和控制程序的整個 X 射線變焦鏡頭系統(tǒng)。
★ 由聚合物 SU-8 制成的 X 射線棱鏡 (XPL)
X 射線棱鏡透鏡即使對于 1.8 x 1.8 mm2 的大孔徑也能實現(xiàn)非常高的透射率，非常適合用作照明光學(xué)元件，特別是用于全場顯微鏡中的樣品照明或高亮度同步加速器源的光束擴寬 [Mark 2018]。它們由數(shù)千個彼此精確定位的小棱鏡組成。各個棱鏡的位置遵循穿過透鏡的光束路徑。為了實現(xiàn)點聚焦透鏡，必須將兩個棱鏡透鏡以 90° 交叉組合，因此每個棱鏡的高度必須至少與得到的孔徑一樣高。由于每個棱鏡的邊長約為 20 μm，因此會產(chǎn)生非常高的縱橫比。為了穩(wěn)定棱鏡，在透鏡中引入了輔助平面（見圖 7）。
圖7. 1D XPL模型
XPL 的主要優(yōu)點：
大孔徑下的高透射率
非常適合樣品照明
非常適合高亮度同步加速器源的光束擴展 [Mark 2018]
光束方向無變化
由聚合物 SU-8 制成的 XPL 的缺點：
必須針對每個客戶單獨重新設(shè)計和處理適當?shù)?XPL。
支撐平面將吸收率提高幾個百分點。
XPL 的主要優(yōu)點：
大孔徑下的高透射率
非常適合樣品照明
非常適合高亮度同步加速器源的光束擴展 [Mark 2018]
光束方向無變化
由聚合物 SU-8 制成的 XPL 的缺點：
必須針對每個客戶單獨重新設(shè)計和處理適當?shù)?XPL。 支撐平面將吸收率提高幾個百分點。
★ X射線LIGA制成的其他類型的鏡片
利用 X 射線 LIGA，可以實現(xiàn)許多不同形狀的光學(xué)器件。這里我們只想展示一些 LIGA 制造的聚合物透鏡如何使用的例子。
在介紹中，我們展示了菲涅爾型透鏡的原理。在圖 8 中可以看到兩個由 LIGA 制造的 1D 菲涅爾透鏡，它們以 90° 交叉形成一個點聚焦透鏡。
圖8. 聚焦菲涅爾透鏡
CRL 陣列用于形成 Shack-Hartmann 傳感器類型的光學(xué)元件，從而生成多個點焦點的網(wǎng)格。圖 9 中可以看到一個示例。
圖9. 由 9x9 CRL 陣列組成的 Shack-Hartmann 傳感器
除了聚焦透鏡之外，光束整形光學(xué)元件也是可能被制造的，例如將入射高斯光束形成平頂光束（見圖10）。
圖10. 光束整形光學(xué)元件。左圖：X 射線掩模的 SEM 圖片，圖片取自 [Markus 2022]。右圖：透鏡前后的強度分布。
規(guī)格參數(shù)：
適用能量范圍寬(> 8 keV)
入口孔徑:高達1500μm
聚焦尺寸：最小0.5 μm x 0.5 μm
透鏡材料：SU-8 (epoxy resist)
聚焦案列：
| 硬X射線聚焦（標準CRL） | X射線透鏡系統(tǒng)-焦距可變（變焦鏡） |
 |  |
· 點/線聚焦 · 適用于高能應(yīng)用>100KeV · 可用作準直透鏡 | · 用戶可通過可移動的聚焦元件來優(yōu)化工作距離 · 手動或電動驅(qū)動 · 100 mm x 120 mm x 100 mm的小巧外形尺寸 |
多聚焦條件透鏡系統(tǒng)（多焦點透鏡） | 大口徑、低吸收的X射線棱鏡透鏡 |
|  |
· 為不同的設(shè)置而優(yōu)化的鏡頭可以安裝在一個鏡頭快中 · 最多可提供10x10透鏡矩陣(在150μm物理孔徑下) · 通過照亮整個光圈可在一個平面上的獲得多個焦點 | · 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 |
參考文獻
MWKS-CRL鏡 datasheet 2022.4.24.pdf
典型客戶
E. Kornemann, T. Zhou, O. Márkus, A. Opolka, T. Schülli, J. Mohr, A. Last,X-ray zoom lens allows for energy scans in X-ray microscopy, Optics Express, Vol. 27, Is- sue 1, pp. 185-195 (2019), doi: 10.1364/OE.27.000185 | |
[Kor 2018] | E. Kornemann, O. Márkus, A. Opolka, K. Sawhney, A. Cecilia, M. Hurst,T. Baumbach, A. Last, J. Mohr, Optical Characterization of an X-ray Zoom Lens, Mi- crosc. Microanal. 24 (Suppl 2) (2018), doi:10.1017/S1431927618013685 |
[Kor 2017] | |
[Kry 2016] | Chr. Krywka, A. Last, F. Marschall, O. Márkus, S. Georgi, M. Müller, J. Mohr, Poly-mer compound refractive lenses for hard X-ray nanofocusing, AIP conference pro- ceedings, vol. 1764, p. 020001, (2016), doi: 10.1063/1.4961129 |
[Mark 2018] | O. Márkus, I. Greving, E. Kornemann, M. Storm, F. Beckmann, J. Mohr, A. Last,Op-timizing illumination for full field imaging at high brilliance hard X-ray synchrotronsources, Optics Express, Vol. 26, Issue 23, pp. 30435-30443 (2018), doi: 10.1364/OE.26.030435 |
[Mark 2022] | O. Markus,Refractive X-ray beam shaping, PhD-Thesis, Karlsruher Instituts für Technologie, Fakult?t für Elektrotechnik und Informationstechnik (2022) |
[Mars 2016] | F. Marschall, A. Last, M. Simon, H. Vogt, J. Mohr,Simulation of aperture-optimised refractive lenses for hard X-ray full field microscopy, Optics Express, Vol. 24, Is- sue 10, pp. 10880-10889 (2016), doi: 10.1364/OE.24.010880 |
[Marx 2022] | B. Marx-Glowna, B. Grabiger, R. L?tzsch, I. Uschmann, A. Schmitt, K. Schulze, A. Last, Th. Roth, S. Antipov, H.-P. Schlenvoigt, I Sergueev, O. Leupold, R. Roehlsberger, G. Paulus, Scanning high-sensitive X-ray polarization microscopy, New Journal of Physics, (2022), doi: 10.5445/IR/1000148857 |
[Naz 2004] | V. Nazmov, E. Reznikova, J. Mohr, A. Snigirev, I. Snigireva, S. Achenbach, V. Saile, Fabrication and preliminary testing of X-ray lenses in thick SU-8 resist layers, Mi- crosystem Technologies 10, 716-721, (2004) |
[Sim 2010] | M. Simon,R?ntgenlinsen mit gro?er Apertur, PhD-Thesis, Karlsruher Institut für Technologie, Fakult?t für Maschinenbau (2010) |
公司介紹：
德國Microworks 公司成立于 2007年, 是卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）微技術(shù)研究所 (IMT) 衍生的子公司。通過使用X 射線和激光LIGA技術(shù)，Microworks為客戶提供高精度微結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。在微納米技術(shù)領(lǐng)域，Microworks代表著高精度。在一個晶片內(nèi)或者從一個晶片到另一個晶片，其高縱橫比和精度可以遠低于1μm。其產(chǎn)品涵蓋相襯成像光柵、微齒輪、雙曲型電極、精密篩、近紅外濾波器（選頻濾波器）、微彈簧，RF等。
參數(shù)：
適用能量范圍寬(> 8 keV)
入口孔徑:高達1500μm
聚焦尺寸：最小0.5 μm x 0.5 μm
透鏡材料：SU-8 (epoxy resist)
聚焦案列：
| 硬X射線聚焦（標準CRL） | X射線透鏡系統(tǒng)-焦距可變（變焦鏡） |
 |  |
· 點/線聚焦 · 適用于高能應(yīng)用>100KeV · 可用作準直透鏡 | · 用戶可通過可移動的聚焦元件來優(yōu)化工作距離 · 手動或電動驅(qū)動 · 100 mm x 120 mm x 100 mm的小巧外形尺寸 |
多聚焦條件透鏡系統(tǒng)（多焦點透鏡） | 大口徑、低吸收的X射線棱鏡透鏡 |
 |  |
· 為不同的設(shè)置而優(yōu)化的鏡頭可以安裝在一個鏡頭快中 · 最多可提供10x10透鏡矩陣(在150μm物理孔徑下) · 通過照亮整個光圈可在一個平面上的獲得多個焦點 | · 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 |
MWKS-CRL鏡 datasheet 2022.4.24.pdf
典型客戶
E. Kornemann, T. Zhou, O. Márkus, A. Opolka, T. Schülli, J. Mohr, A. Last,X-ray zoom lens allows for energy scans in X-ray microscopy, Optics Express, Vol. 27, Is- sue 1, pp. 185-195 (2019), doi: 10.1364/OE.27.000185 | |
[Kor 2018] | E. Kornemann, O. Márkus, A. Opolka, K. Sawhney, A. Cecilia, M. Hurst,T. Baumbach, A. Last, J. Mohr, Optical Characterization of an X-ray Zoom Lens, Mi- crosc. Microanal. 24 (Suppl 2) (2018), doi:10.1017/S1431927618013685 |
[Kor 2017] | |
[Kry 2016] | Chr. Krywka, A. Last, F. Marschall, O. Márkus, S. Georgi, M. Müller, J. Mohr, Poly-mer compound refractive lenses for hard X-ray nanofocusing, AIP conference pro- ceedings, vol. 1764, p. 020001, (2016), doi: 10.1063/1.4961129 |
[Mark 2018] | O. Márkus, I. Greving, E. Kornemann, M. Storm, F. Beckmann, J. Mohr, A. Last,Op-timizing illumination for full field imaging at high brilliance hard X-ray synchrotronsources, Optics Express, Vol. 26, Issue 23, pp. 30435-30443 (2018), doi: 10.1364/OE.26.030435 |
[Mark 2022] | O. Markus,Refractive X-ray beam shaping, PhD-Thesis, Karlsruher Instituts für Technologie, Fakult?t für Elektrotechnik und Informationstechnik (2022) |
[Mars 2016] | F. Marschall, A. Last, M. Simon, H. Vogt, J. Mohr,Simulation of aperture-optimised refractive lenses for hard X-ray full field microscopy, Optics Express, Vol. 24, Is- sue 10, pp. 10880-10889 (2016), doi: 10.1364/OE.24.010880 |
[Marx 2022] | B. Marx-Glowna, B. Grabiger, R. L?tzsch, I. Uschmann, A. Schmitt, K. Schulze, A. Last, Th. Roth, S. Antipov, H.-P. Schlenvoigt, I Sergueev, O. Leupold, R. Roehlsberger, G. Paulus, Scanning high-sensitive X-ray polarization microscopy, New Journal of Physics, (2022), doi: 10.5445/IR/1000148857 |
[Naz 2004] | V. Nazmov, E. Reznikova, J. Mohr, A. Snigirev, I. Snigireva, S. Achenbach, V. Saile, Fabrication and preliminary testing of X-ray lenses in thick SU-8 resist layers, Mi- crosystem Technologies 10, 716-721, (2004) |
[Sim 2010] | M. Simon,R?ntgenlinsen mit gro?er Apertur, PhD-Thesis, Karlsruher Institut für Technologie, Fakult?t für Maschinenbau (2010) |