金剛石波帶片專為 XFEL 的高熱負載應(yīng)用而設(shè)計，其允許焦點處的峰值功率密度為 4x1017 W/cm2。 參數(shù)典型值能力極限波帶片最外環(huán)寬度 [nm]10050波帶片直徑 [μm]100-250>2500 金，硅及金剛石三種材料的材料特性對比材料原子序數(shù)密度[g cm-3]熔點[?C]熱導率[Wm K)10 keV下π相移的厚度[µm]金, Au7919.310643102.07硅, Si
金剛石波帶片專為 XFEL 的高熱負載應(yīng)用而設(shè)計，其允許焦點處的峰值功率密度為 4x1017 W/cm2。
參數(shù) | 典型值 | 能力極限 |
波帶片最外環(huán)寬度 [nm] | 100 | 50 |
波帶片直徑 [μm] | 100-250 | >2500 |
金，硅及金剛石三種材料的材料特性對比
材料 | 原子序數(shù) | 密度[g cm-3] | 熔點[?C] | 熱導率[Wm K) | 10 keV下π相移的厚度[μm] |
金, Au | 79 | 19.3 | 1064 | 310 | 2.07 |
硅, Si | 14 | 2.33 | 1410 | 150 | 12.67 |
金剛石, C | 6 | 3.52 | > 2000 | 2200 | 8.52 |
可以看到得益于金剛石良好的熱導率、低的X射線吸收和高熔點，其非常適合如XFEL 的高熱負載應(yīng)用。
100nm最外環(huán)寬度波帶片金在LCLS，8KeV，1mJ，60HZ脈沖輻照測試前SEM圖像
100nm最外環(huán)寬度波帶片金在LCLS，8KeV，1mJ，60HZ脈沖輻照測試1000發(fā)后SEM圖像
100nm最外環(huán)寬度波帶片金在LCLS，8KeV，1mJ，60HZ脈沖輻照測試10000發(fā)后SEM圖像
參數(shù) | 典型值 | 能力極限 |
波帶片最外環(huán)寬度 [nm] | 100 | 50 |
波帶片直徑 [μm] | 100-250 | >2500 |
C. David et al. Nanofocusing of hard X-ray free electron laser pulses using diamond based Fresnel zone plates Scientific Reports 1 (2011) p. 57
參數(shù) | 典型值 | 能力極限 |
波帶片最外環(huán)寬度 [nm] | 100 | 50 |
波帶片直徑 [μm] | 100-250 | >2500 |