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제안 방법
- p data-page="1">40nm 해상도의 연 X-선 결상 현미경 시스템의 핵심인 광학계를 결정하고 설계하였다. X-선을 대상 시료 내에 condensing 하기 위해서 두 개의 타원형 거울의 조합을 그림 1과 같이 하여 condenser 광흐} 게를 설계하였다.
- CCD 상에 좋은 영상을 얻기 위한 X-선 광자의 조사선량을 기준으로 시료의 방사선 피폭선량을 계산하였다. 또한 X-선 빔의 경로에 대한 다양한 물질과 두께에 대한 연 X-선 광자의 감쇠율을 고려하여 X-선 선원의 세기를 계산하였다.
- 또한 X-선 빔의 경로에 대한 다양한 물질과 두께에 대한 연 X-선 광자의 감쇠율을 고려하여 X-선 선원의 세기를 계산하였다. CCD상에 좋은 영상을 얻기 위한 조건으로 CCD pixel 당 약 6400 e 개의 전자수가 필요한데, 이 조건을 만족하면서 시료의 방사선 피폭손상을 최소화하기 위해서 영상 검출기의 신호증폭기를 CCD와 커플링하도록 검출기부분을 설계하였다. 시료의 방사선 피폭조사를 최소화하기 위해서 신호의 gain을 로 증폭할 수 있도록 2-stages Chevron 형의 MCP를 고려하였다.
- X-선을 대상 시료 내에 condensing 하기 위해서 두 개의 타원형 거울의 조합을 그림 1과 같이 하여 condenser 광흐} 게를 설계하였다. X-선 결상광학계에서 condenser 광학계의 조명에 대한 임계조건은 배율이 1:1에서 1:1.3 의 범위를 갖고 NA(numerical aperture)는 0.05 이하를 만족할 수 있도록 하고, 또한 빔의 사 입사각이 크도록 광학계를 설계하였다. 위 요건을 충족하도록 Condenser 광학계를 그림 1과 같이 디자인 하였다.
- p data-page="1">40nm 해상도의 연 X-선 결상 현미경 시스템의 핵심인 광학계를 결정하고 설계하였다. X-선을 대상 시료 내에 condensing 하기 위해서 두 개의 타원형 거울의 조합을 그림 1과 같이 하여 condenser 광흐} 게를 설계하였다. X-선 결상광학계에서 condenser 광학계의 조명에 대한 임계조건은 배율이 1:1에서 1:1.
- 또한 X-선 빔의 경로에 대한 다양한 물질과 두께에 대한 연 X-선 광자의 감쇠율을 고려하여 X-선 선원의 세기를 계산하였다. CCD상에 좋은 영상을 얻기 위한 조건으로 CCD pixel 당 약 6400 e 개의 전자수가 필요한데, 이 조건을 만족하면서 시료의 방사선 피폭손상을 최소화하기 위해서 영상 검출기의 신호증폭기를 CCD와 커플링하도록 검출기부분을 설계하였다.
- CCD상에 좋은 영상을 얻기 위한 조건으로 CCD pixel 당 약 6400 e 개의 전자수가 필요한데, 이 조건을 만족하면서 시료의 방사선 피폭손상을 최소화하기 위해서 영상 검출기의 신호증폭기를 CCD와 커플링하도록 검출기부분을 설계하였다. 시료의 방사선 피폭조사를 최소화하기 위해서 신호의 gain을 로 증폭할 수 있도록 2-stages Chevron 형의 MCP를 고려하였다. Chevron MCP를 사용했을 경우, 시료의 방사선 조사선량(dose)은 ~1010 photons/ciu1, 약 0.
대상 데이터
- 상에 결상을 위한 광학계로는 Fresnal zone plate 광학계로 설계 및 제작하였다. Zone plate의 기판 두께는 120nm로 재료는 SiaNq이며 Zonee Au이다 Zone plate는 1000배의 배율을 만족하도록 zone 의 수는 1000개로 패터닝 하였으며, 전체 직경은 160㎛, 그리고 최외각 Zone의 선폭은 40nm이다. 그림 2 는 이러한 사양을 만족하도록 제작된 Zone plate의 연 X-선 에너지 영역에서의 광학적 효율특성을 나다 낸다.
이론/모형
- CCD 상에 결상을 위한 광학계로는 Fresnal zone plate 광학계로 설계 및 제작하였다. Zone plate의 기판 두께는 120nm로 재료는 SiaNq이며 Zonee Au이다 Zone plate는 1000배의 배율을 만족하도록 zone 의 수는 1000개로 패터닝 하였으며, 전체 직경은 160㎛, 그리고 최외각 Zone의 선폭은 40nm이다.
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