原子力显微镜是微纳米测量领域主要测量工具之一。由于原子力显微镜探针不可能无限尖锐, 使得测量图像包含了一部分探针信息, 这是其图像失真的一大影响因素。通过获取探针形状和尺寸, 可以有效去除测量图像的“探针效应”从而提升准确度。文中以研制良好样品内一致性的探针校准器为目标, 应用Si/SiO2多层膜光栅技术, 初步研制了20 nm标称值的线宽结构用于原子力显微镜探针校准。表征结果显示, RFESP型(Rectangular Front Etched Silicon Probe)探针稳定扫描时探针前角由15°增加至36°左右, 探针后角由25°增加至45°左右, 呈现钝化趋势。由此表明, 基于Si/SiO2多层膜光栅技术研制的线宽型探针表征器可以快速表征出探针侧壁角度信息, 是原子力显微镜探针扫描过程中探针形貌快速监测和估计的有效手段, 对于促进探针表征与图像准确度提升均具有重要意义。

在极紫外波段，任何材料都表现出极强的吸收特性，因此，采用多层膜实现高反射率是构建正入射式光学系统的唯一途径。本文总结了极紫外多层膜的发展进程，叙述了制备极紫外多层膜的关键技术(磁控溅射、电子束蒸发、离子束溅射)以及它们涉及的相关设备。由于多层膜反射式光学元件主要应用于极紫外光刻与极紫外天文观测，文中重点讨论了极紫外光刻系统对多层膜性能的要求，镀膜过程中的面形精度和热稳定性等问题；同时介绍了极紫外天文观测中使用的多层膜的特点，特别讨论了多层膜光栅的制备技术和亟待解决的问题。

用X射线运动学理论对软X射线多层膜光栅的衍射特性进行了研究.发现其衍射规律与多层膜的布拉格衍射和普通光栅衍射有本质的区别,可将衍射能量集中于某一衍射级上,同时它又保持了多层膜的高反射率和光栅的高分辨本领等优良特性.

在矩形光栅上镀制软Ｘ射线多层膜，得到多层膜光栅组合式结构。报道用CuKα线小角度对多层膜光栅的衍射特性研究结果。用Ｘ射线运动学理论进行了理论分析，得到两个衍射条件，分别对应于决定衍射角的光栅方程和决定多层膜峰值的布拉格定理，发现光栅级效率受多层膜反射调制。对镜面反射扫描、样品扫描、探测器扫描不同情况下各衍射峰峰位和强度的实验值和理论进行了比较，两者符合得很好。