X-UV multilayer reflectivity tests using windowless soft X-rays tube and synchrotron source

The absolute reflectivity measurement of a multilayer mirror under conditions similar to its future use is one of the means to estimate its performances. The diffraction pattern profile permits to evaluate the relative influence of the different defects (interfacial roughness either intrinsic or induced by the substrats and stacking defects). For these measurements it is necessary to use a monochromatic radiation polarized perpendicularly to the incident plane. That is always possible with the synchrotron radiation which presents a high polarization localized in the orbital plane. In the case of characteristic lines emitted by X-ray tubes, it is necessary to polarize the radiation with the help of one or two multilayers oriented under Brewster angle (about 45°). We present in this article the techniques used for measuring the spectral responses of multilayers with a windowless soft X-ray tubes and synchrotron sources.La mesure absolue de la réflectivité d'un miroir multicouche dans une condition voisine de son utilisation future constitue l'un des moyens de prévoir ses performances. Le profil de la courbe de diffraction permet d'évaluer l'influence relative des différents défauts (rugosités interfaciales intrinsèques ou induites par le substrat et défauts d'empilement). Ces mesures nécessitent l'utilisation d'un rayonnement monochromatique polarisé perpendiculairement au plan d'incidence. Ceci est toujours possible avec le rayonnement synchrotron qui présente une forte polarisation localisée dans le plan de l'orbite. Dans le cas de l'utilisation de raies caractéristiques émises par un tube à rayons X, il est nécessaire de polariser le rayonnement à l'aide d'une ou deux multicouches inclinées sous l'angle de Brewster (peu différent de 45°). Nous présentons dans cet article les techniques utilisées pour mesurer les réponses spectrales de multicouches à l'aide de tubes à rayons X sans fenêtre et de sources synchrotron

Structures multicouches gravées pour le rayonnement X-UV

L'analyse spectrale et l'imagrie du rayonnement X-UV ont depuis environ deux décennies considérablement bénéficié du développement des miroirs interférentiels multicouches à période nanométrique. La possibilité de graver ces structures multicouches à l'aide de techniques de microfabrication (lithographie électronique et X, gravure par plasma ...) a ouvert plus récemment de nouvelles perspectives dans le domaine de l'optique X-UV. Nous en présentons ici quelques exemples : les réseaux de diffraction lamellaires, les monochromateurs à bande passante étroite, les polychromateurs et enfin les lentilles dites de Bragg-Fresnel.In the last two decades, the development of nanometric period multilayer interferential mirrors has largely contributed to the progress of X-UV spectral analysis and imagery. The ability to pattern the multilayer structures by means of microfabrication technologies (electronic and x-ray lithography, plasma etching ..) has, more recently, opened up new possibilities in the area of X-UV optics. Some examples are presented in this paper : the lamellar diffraction gratings, the monochromators with narrow bandwidth, the polychromators and, finally, the so-called Bragg-Fresnel lenses

Spectres d'absorption dans le proche infrarouge (6000 à 11500 Å) de quelques composés possédant des cycles à cinq ou six atomes de carbone

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BEAM-FOIL SPECTROSCOPY OF CHLORINE AND SULFUR IONS

Nous présentons les spectres d'ions fortement ionisés de chlore et de soufre dans les domaines d'énergies, respectivement, 2900 - 3500 eV et 2300 - 2600 eV. Ces spectres ont été obtenus après excitation d'un faisceau d'ions traversant une cible mince de carbone. Le rayonnement X émis par le faisceau émergent est analysé avec un spectromètre à cristal courbe du type Johann. L'angle d'observation par rapport à l'axe du faisceau est de 54°. La construction d'un spectre théorique à partir des résultats obtenus avec une méthode multiconfigurations Dirac-Fock permet d'interpréter l'énergie et l'intensité des raies observées. Toutes les raies correspondent des transitions 2p - 1s (spectre Kα d'ions excités, ayant des structures hydrogénoides, héliumoide, lithiumoide, bérylliumoide, et boroides.We report on the measurement of spectra of highly stripped chlorine and sulfur ions in the energy ranges of, respectively, 2900 - 3500 eV and 2300 - 2600 eV. The spectra have been obtained after excitation of ions travelling through a thin carbon foil . X-rays emitted by the emerging beam are analyzed with a Johanntype bent crystal spectrometer. The observation angle with respect to the beam axis is 54°. The interpretation of the spectra is performed by comparing experimental results with Multiconfiguration Dirac-Fock (MCDF) calculated energies and intensities. Al1 the lines are interpreted by 2p - 1s transitions (Kα - spectrum) in excited ions with, respectively, H-, He-, Li-, Be- and B-like electron structures

Détermination de l'épaisseur d'une couche mince par transformation de Fourier de la réflectivité du rayonnement X

A partir de mesures de réflectivité spéculaire en rayons X rasants, 1'épaisseur d'une couche mince de carbone déposée sur un substrat de verre a été déterminée. La méthode consiste à effectuer une transformation de Fourier de la réflectivité mesurée en fonction de l'angle d'attaque, ce qui permet d'atteindre la fonction d'autocorrélation du profil d'indice optique et d'en déduire l'épaisseur de la couche superficielle. L'épaisseur déterminée par cette technique est de 120 nm, pour une épaisseur nominale de 100 nm

Effets d'un chauffage thermique sur les performances de miroirs multicouches Mo/Si, Mo/C et Ni/C pour le rayonnement X mou

Les effets d'un chauffage thermique continu sur les performances en terme de réflectivité de miroirs multicouches Mo/Si, Mo/C, Ni/C sont étudiés. Les mesures de réflectivité autour de 100eV sont réalisées en utilisant le rayonnement synchrotron de Super-ACO au LURE. Des variations de réflectivité en fonction de la température sont enregistrées. On observe que la période du miroir Mo/Si décroît, celui du miroir Mo/C reste constante et celle du miroir Ni/C croît quand la température augmente. Ces comportements sont discutés dans le cadre de la science des matériaux.The effects of continuous thermal annealing on the performances in terms of reflectivity of Mo/Si, Mo/C, Ni/C multilayer mirrors are studied. The measurements of reflectivity around 100eV are performed by using the synchrotron radiation supplied by Super-ACO at the LURE. Variations of reflectivity versus the temperature are recorded. We observe that the period of the Mo/Si mirror decreases, the one of the Mo/C mirror remains constant and the one of the Ni/C increases as the annealing temperature increases. These behaviours are discuted in the framework of material science