도쿄 수도 대학의 과학자들은 실리콘 웨이퍼에 복잡한 패턴을 만듭니다.
과학자들은 MEMS 기술을 사용하여 다음을 만들었습니다.실리콘 웨이퍼의 복잡한 디자인을 명확하게 합니다. 이 디자인은 나무 나이테와 유사한 동심원 배열의 슬릿으로, 좁은 범위의 각도로 들어오는 X선을 지시하여 한 지점에 집중시킬 수 있습니다.
동심 슬롯 어레이는X-선은 내부 벽을 관통하고 반사하여 동일한 지점으로 향하도록 밀어냅니다. 이미지: 도쿄도 대학
이러한 격차를 만들기 위해 연구자들은깊은 반응성 이온 에칭이 사용되었습니다. 그러나 초기 처리 후에 그들은 X선을 왜곡하여 망원경의 해상도를 감소시키는 패턴에서 표면 거칠기를 발견했습니다.
이러한 단점을 수정하기 위해 과학자들은 "어닐링"했습니다.실리콘 웨이퍼에 장시간 작용하여 패턴을 형성합니다. 어닐링 기간이 증가함에 따라 패턴 표면의 실리콘 원자가 더 이동성이 높아져 거칠기가 완화되고 망원경의 각 분해능이 향상되었습니다.
150시간 어닐링 전(위)과 후(아래) 표면. 장기간 열 노출은 모든 표면 거칠기를 부드럽게 합니다. 이미지: 도쿄도 대학
X선 방사선에 대한 연구는 다음을 가능하게 합니다.우리 우주에 대해 더 알아보세요. 그러나 이러한 파동의 대부분은 지구 대기에 흡수되므로 지구 외부에서 작동하는 X선 망원경이 가장 효과적이라고 이 연구의 저자는 설명합니다.
기존 X선 광학계의 문제점즉, 해상도가 높아지면 기기가 점점 무거워진다는 것입니다. 이로 인해 망원경을 궤도에 전달하는 비용이 증가합니다. 예를 들어, 2016년에 출시되어 믿을 수 없을 정도로 가벼운 히토미 망원경은 유효 중량이 사용 가능한 면적 제곱미터당 600kg에 달했습니다. Optics Express 저널에 게재된 연구에서 과학자들은 평방미터당 무게가 10kg에 불과한 고성능 장치를 개발했습니다.
연구자들은 새로운기술은 초경량 장치를 만들 수 있습니다. 이제 그들은 지구의 자기권을 시각화하는 위성을 개발하고 있습니다. 연구원들은 설비의 총 질량을 50kg으로 줄일 계획입니다.
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