由于Al膜的保护层MgF2薄膜的光学常数对Al/MgF2高反射镜的性能有极大的影响， 本文研究了获取MgF2薄膜光学常数的方法。用热舟蒸发的方法在室温B270基底上镀制了3块不同MgF2厚度的Al/MgF2反射镜样品，通过掠入射X射线小角反射方法表征样品，获得了膜层厚度和粗糙度。在国家同步辐射实验中心计量站测试了入射角为5°时，样品在105~130 nm波段的反射率。在Al、MgF2膜层的厚度和Al的光学常数已知条件下，依据菲涅尔公式，得出了满足某波长处样品反射率的等值曲线，然后从三条曲线的交点得出了MgF2薄膜在108~128 nm波段的光学常数。对比和分析显示: 利用此方法得到的108~128 nm波段MgF2薄膜光学常数计算的反射率曲线和实际测试得到的反射率曲线吻合较好。

采用三步热舟蒸发制作法研制了真空紫外Al/MgF2反射镜，研究了改善制备工艺有效提升反射率的方法。在两层Al/MgF2反射镜制备过程中，第一步在室温石英基板上快速蒸发厚约70 nm的铝膜; 第二步在铝膜表面迅速蒸发厚约10 nm的MgF2; 第三步先对基板加热到一定温度后，再在Al+MgF2的表面上蒸发15~20 nm厚的MgF2。通过调整基板温度(室温、100 ℃、200 ℃和300 ℃)，研究了基板温度对Al/MgF2反射率的影响。真空紫外反射率计测试结果表明: 第二步蒸镀MgF2之后增加基板温度有利于提高反射镜的反射率; MgF2薄膜的厚度对反射镜的反射率起到一定的调制作用，MgF2厚为26.7 nm的反射镜在122 nm处的反射率达85%。 在实验室环境下存放1个月和5个月后，反射镜的反射率没有变化。研究结果为真空紫外光学系统需求的高性能光学元件的研制提供了技术基础。

为制备硼边附近6.7 nm波长的极紫外高反射率多层膜反射镜，研究了Mo2C/B4C，Mo/B4C周期多层膜,重点解决薄膜应力难题。采用直流磁控溅射技术制备了膜层厚度为30 nm的Mo,Mo2C,B4C单层膜,周期厚度为3.5 nm，30对的Mo2C/B4C,Mo/B4C周期多层膜。利用台阶仪测试了镀膜前后基底面形，计算并比较了不同薄膜样品的应力值。结果表明Mo2C/B4C多层膜压应力要远小于Mo/B4C多层膜，且成膜质量与Mo/B4C相当。因此Mo2C/B4C是应用于6.7 nm反射镜较好的多层膜材料组合。

傅里叶变换法分析薄膜掠入射X射线反射率曲线是获得膜层厚度、界面粗糙度等重要结构信息的分析方法之一。在傅里叶变换分析中，窗函数的选择对变换结果有重要的作用。通过对比分析“矩形窗”傅里叶变换(FFT)和“小波窗”傅里叶变换(WFFT)，发现WFFT有效抑制了FFT自相关函数出现的大量干扰峰，这对于分辨真假峰和邻近两个峰值具有重要的意义。此外，研究发现FFT和WFFT的膜层厚度分辨误差随着信号截取长度的增加呈非周期性振荡，该振荡变化与反射率曲线振荡有关，在布拉格衍射峰谷附近截断信号会得到较好的厚度分辨结果。对实验制备的单层Ni和四层Si/Ti/Ni/Ti薄膜进行了FFT和WFFT分析，验证上述结论，为分析非传统周期薄膜提供一种精确表征的方法。

基于红外探测器的三角测距原理和光电传感技术,设计了一种新型的智能导盲系统。该导盲系统以Arduino单片机为控制核心,三个方向的红外探测器采集周围障碍物信息,通过一定的优化算法编写程序,读取周围障碍物信息,判断需要报警的方向,控制蜂鸣器和MP3模块的双语音报警系统,确定行走方向。该系统提高了报警的及时性和精确度,能够很好地引导盲人避开障碍物,安全快速地行走。

为研制极紫外波段窄带多层膜反射镜，采用低原子序数材料组合设计了30.4 nm波长处Mg/SiC，Si/SiC，Si/B4C和Si/C多层膜反射镜，并与极紫外波段传统的Mo/Si多层膜反射镜进行对比。采用直流磁控溅射技术制备了这些多层膜，在国家同步辐射实验室辐射与计量光束线完成了多层膜反射率测量，测量结果表明：Mg/SiC多层膜的带宽最小，为1.44 nm，且反射率最高，为44%；而Mo/Si多层膜的反射率仅为24%，带宽为3.11 nm。实验结果证明了采用低原子序数材料组成的多层膜的带宽要比常规多层膜窄，该方法可以应用于极紫外波段高分辨研究。

为了减小常规多层膜的带宽，提高其光谱分辨率，对采用低原子序数材料组成的适用于极紫外和软X射线波段的多层膜进行了研究。首先，在14 nm波长处选取3种低原子序数材料对Si/B4C，Si/C和Si/SiC组成多层膜，用随机搜索的方法优化设计了这3种多层膜以及在此波段常用的Mo/Si多层膜。然后，用直流磁控溅射的方法制备Si/B4C,Si/C,Si/SiC和Mo/Si多层膜,并用X射线衍射仪测量拟合多层膜的周期厚度。最后，用同步辐射测试多层膜的反射率。同步辐射测试结果显示，Mo/Si多层膜的带宽最大，为0.57 nm；Si/SiC多层膜的带宽最小，为0.18 nm，结果与理论基本一致。实验结果表明，低原子序数材料多层膜的带宽要比常规Mo/Si多层膜窄，使用低原子序数材料组成多层膜可以提高多层膜的光谱分辨率。

A recent development of mirrors is reviewed in this letter. For some applications, such as the hard X-ray telescope, polarization measurements in synchrotron radiation facilities, extreme ultraviolet (EUV) solar observations, and dense plasma diagnostics in China, a series of non-periodic novel multilayers with special performance are developed. X-ray supermirror, EUV broadband polarizer, EUV wide-angular mirror, and double period Kirkpatrick-Baez (K-B) mirror are successfully designed by using different multilayer stack structures.

为提高Mo/Si多层膜的稳定性与使用寿命，通过分析多层膜驻波电场的分布，对表面保护层及多层膜最上层材料的厚度进行优化设计，使优化后的反射率最高.计算表明，一定厚度的表面保护层总对应一个最优的最上层材料厚度.在13.36 nm波长，膜对数为50的Mo/Si多层膜10度入射的理论反射率为74.47%；当添加厚度为2.3 nm的Ru作为表面保护层，对应多层膜最上层Si的优化厚度为3.93 nm，其理论反射率为75.20％.设计结果表明，通过优化设计表面保护层，可以提高多层膜稳定性，改善多层膜性能.

针对利用高次谐波获取亚飞秒脉冲的实验需求, 设计制备了啁啾为－2 800 as2的啁啾Mo/Si多层膜反射镜.数值计算表明, 采用所设计的啁啾多层膜反射镜可以获得86 as的脉冲.通过直流磁控溅射方法实现了Mo/Si多层膜样品的制备.在合肥同步辐射上进行了多层膜反射率的测量, 在所设计的工作波长内, 多层膜的平均反射率为5.6±2.3%.在考虑最上层Si的氧化作用后, 对测量曲线进行拟合, 得到的反射率曲线和膜层厚度分布分别与测试曲线和设计结果相吻合.