[00793401]硅基X射线相位光栅

基于光栅的X射线微分干涉相位衬度成像由于对X射线相干性要求低而最有可能成为在普通实验室首先获得应用推广的相衬成像技术，因此，对其核心器件-X射线相位光栅的研制就显得格外重要。课题组利用自行设计的湿法刻蚀装置，研制出了能够实际用于成像诊断技术的X射线相位光栅，其特点是面积大、微结构的深宽比高、成本低廉。该光栅适用于医学诊断的硬X射线波段，适用的X射线能量范围是20-120keV。光栅的周期为4-6微米，开口比50％，产生的相移可以是π/2或π。光栅的基材是单晶硅，晶圆直径为5英寸，有效面积的直径为110mm。光栅固定在铝支架上，可以方便的进行系统安装和调试。当透过物体的X射线作用于该相位光栅，产生π或π/2的相移，利用相移法或傅里叶变换方法对X射线探测器获取的图像信息进行处理，可以获取物体的相位信息，再现物体内部结构图像。技术创新：作大面积具有高深宽比微结构的元件在微纳制作技术领域极具挑战性。课题组根据光电导效应，利用光控制空穴的产生和运动，达到对单晶硅进行定向刻蚀的目的。硅基X射线相位光栅的特征就是在硅上制作周期在几个微米的平行深沟槽，其深宽比在十几到几十不等。现有的技术很难满足要求，课题组采用的技术不仅能制作各种深宽比结构，而且成本极为低廉。专利情况：中国发明专利，一种硅基X射线相位光栅制作方法及其制作装置，201010114728.9。市场前景及应用领域：X射线相位光栅是基于光栅的相衬成像技术的核心器件，在未来的X射线相衬成像应用中具有举足轻重的地位。该成像方法能够探测常规X射线成像技术无法探测的内部信息，在医学诊断、工业检测、科学研究中具有广泛应用。这种新成像技术的应用取决于关键器件-X射线光栅的成熟程度。合作方式：风险投资，许可使用，合作开发。