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。

采用磁控溅射方法制备了周期数分别为10, 30, 50和75的Ni/Ti多层膜, 利用X射线掠入射反射测量了多层膜表面和界面的状态, 并用原子力显微镜测量了多层膜的表面粗糙度, 研究了不同周期数的Ni/Ti多层膜表面粗糙度的变化规律。结果表明: Ni/Ti多层膜表面粗糙度随着膜层数增加而增加, 当Ni/Ti多层膜的周期数从10变化到75时, 其表面粗糙度由0.80 nm增大到1.69 nm。实验数据拟合表明: Ni/Ti多层膜表面粗糙度与周期数成３次方关系；但在周期数较小时, 粗糙度与周期数成线性关系。

A multilayer Laue lens with a 15-nm outermost zone width is designed for an incident X-ray beam with an energy of 8 keV. WSi2/Si multilayer Laue lens with 324 layers and a total thickness of 7.9 \mu m is successfully fabricated using direct current magnetron sputtering method. After deposition, the multilayer is sliced and polished to achieve the ideal aspect ratio. Characterization results show that the multilayer structure is kept intact and the surface roughness is approximately 0.9 nm after slicing and repeated polishing.

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.

采用耦合波理论分析了X射线在多层膜Laue透镜中的传播, 选择Cu的Kα线作X射线光源, 计算了多层膜Laue透镜的衍射效率.材料为WSi2/Si, 最外层宽度为10 nm, 深度为8 500 nm的多层膜Laue透镜, 倾斜情况下外层区域局部光栅的衍射效率可达59%, 理论上证明了多层膜Laue透镜是实现X射线聚焦的有效手段.

用小波变换的方法分析了纳米多层膜的X射线掠入射反射率测试曲线.从小波变换的自相关函数峰位和峰强度信息中得到了常规曲线拟合方法难以表征的含有氧化层、界面层或厚度漂移的多层膜结构, 利用其作为多层膜的初始结构再进行常规的曲线拟合, 可实现多层膜结构精确表征的目的.研究成功地鉴别出钒单层膜的表面存在约3 nm厚的氧化层,分析得到Mo/Si多层膜的界面纯粗糙度约0.42 nm,表明在Ni/C多层膜中接近表面和基底的膜层存在大于5%的厚度漂移.

太阳光谱中重要的He-Ⅱ谱线(波长30.4 nm)的观测对于研究太阳活动和日地空间环境具有重要意义，实现空间极紫外太阳观测需要采用多层膜作为反射元件。研究了工作在30.4 nm的Mg基多层膜。以反射率最高为评价函数设计了多层膜，采用直流磁控溅射技术制备了SiC/Mg,B₄ C/Mg和C/Mg多层膜，用X 射线衍射仪测量了多层膜的结构。研究表明虽然B₄C/Mg多层膜理论反射率最高，但实际制备结果显示，SiC/Mg多层膜的成膜质量最好，反射率最高。同步辐射反射率测量表明：在入射角10°时实测的SiC/Mg多层膜反射率为44.6%。