本发明属于光学薄膜，具体涉及一种纳米周期多层膜及其制备方法与应用。
背景技术：
1、纳米厚度的高z和低z材料组成的周期多层膜由于能够在更大的使用角度和特定的能量波段实现x射线的偏转、反射、聚焦、单色等功能，因而被广泛应用在天文观测、显微成像、同步辐射、x射线荧光检测等领域。但对纳米周期厚度多层膜，由于入射波长与界面特征结构(界面宽度σ＝√σr2+σd2)尺度接近，高z和低z材料形成的膜层界面粗糙σr和成分扩散σd引起的散射和光学对比度降低，使得纳米周期多层膜的实际反射率r大大小于理想值(图1)。
2、为了提升纳米厚度多层膜的反射率，必须同时减少膜层界面粗糙σr和成分扩散σd。现有的研究中，一方面通过研究不同高z和低z材料组合的双层膜之间的界面粗糙和化学反应特性，选择光学对比度高、化学性能更稳定，界面更为光滑的膜层材料组合作为高z和低z材料，例如w/si、w/b4c、mo/si、pt/c、w/c等材料。另一方面通过界面改性技术，如氮化、离子束抛光、离子束辅助沉积等方法对界面成分和微观结构进行调控。但受限于材料特性，并且界面粗糙和成分扩散机制存在较大差异，现有的高z\低z材料组合以及改性方法对于两者的改性效果难以实现同步优化，甚至会出现界面粗糙和成分扩散改性效果相互抵消的情况。例如采用w/si组合界面较为光滑，但受限于w/si材料化学反应成分扩散，膜层界面宽度主要由界面扩散σd引起；如采用w/b4c材料组合界面成分稳定，但w/b4c形成的膜层界面较为粗糙。为了获得光滑的界面结构，一种方法是采用离子束辅助改性技术，提高沉积分子的动能有利于形成更为光滑的界面，减少界面粗糙σr；但另一方面沉积动能的提升可能会加剧界面分子的反应和扩散过程，从而造成界面扩散层σd的增加。
3、因此，纳米膜层界面结构粗糙σr和成分扩散σd难以同时实现协同抑制，成为制约纳米厚度周期反射膜的峰值反射率提升的关键难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的第一个目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种可以有效提升极短波长反射膜层反射率的纳米周期多层膜。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种纳米周期多层膜，在双层高z/低z材料之间具有纳米厚度间隔层，形成高z/间隔层/低z的材料结构。
4、进一步的，所述间隔层的材料为b4c。
5、进一步的，所述间隔层的厚度为0.3nm～1nm。
6、本发明通过在双层高z/低z材料之间增加具有稳定化学性能的纳米厚度间隔层，形成新的高z/间隔层/低z材料的结构，抑制高z和低z材料之间的化学反应以及扩散，减少成分扩散σd。其中，间隔材料选择的b4c具备本身化学性质稳定，不与高z和低z材料之间反应；间隔层厚度选择为0.3nm～1nm，能够抑制高z和低z材料之间扩散，并减少对于膜层高z、低z材料光学对比度的影响。
7、本发明的第二个目的是提供一种如上所述的纳米周期多层膜的制备方法。
8、一种纳米周期多层膜的制备方法，采用动态离子辅助沉积的方法制备间隔层。
9、进一步的，所述制备方法是在沉积高z材料后，沉积间隔层膜层的初始0.3nm厚度范围内，不采用离子辅助；在后续的0.3～1nm范围区域通过采用低束压、高束流的氩离子辅助沉积制备间隔层。
10、值得说明的是，本发明通过在间隔层以及后续膜层沉积过程中采用动态离子辅助沉积的方式在间隔层与高z、低z膜层材料之间形成更为光滑的膜层界面，降低膜层界面粗糙度σr。其中，在沉积高z材料后，沉积间隔层膜层的初始0.3nm厚度范围内，不采用离子辅助，以减少离子辅助引起的高z材料与间隔层界面材料扩散混合，而在后续的0.3～1nm范围区域通过采用低束压、高束流的氩离子辅助沉积，通过后续ar离子以及高能间隔层分子的动量传递给已沉积的初始沉积间隔层膜层，促进界面结构匀滑和致密化，降低界面粗糙度σr。。
11、本发明的第三个目的是提供一种如上所述的纳米周期多层膜的应用。
12、一种纳米周期多层膜在制备x射线成像诊断、同步辐射光源和x光荧光分析领域材料中的应用。
13、与现有技术相比，本发明采用纳米间隔层结合离子辅助动态调控技术实现纳米膜层界面结构粗糙σr和成分扩散σd协同抑制，该方法简单易行，适用于极紫外到x射线波段的多层周期结构高反射膜层的反射率提升，可应用于x射线成像诊断、同步辐射光源和x光荧光分析等领域。
1.一种纳米周期多层膜，其特征在于，在双层高z/低z材料之间具有纳米厚度间隔层，形成高z/间隔层/低z的材料结构。
2.根据权利要求1所述的纳米周期多层膜，其特征在于，所述间隔层的材料为b4c。
3.根据权利要求1所述的纳米周期多层膜，其特征在于，所述间隔层的厚度为0.3nm～1nm。
4.如权利要求1-3任一项所述的纳米周期多层膜的制备方法，其特征在于，采用动态离子辅助磁控溅射沉积的方法制备间隔层。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在沉积高z材料后，沉积间隔层膜层的初始0.3nm厚度范围内，不采用离子辅助；在后续的0.3～1nm范围区域通过采用低束压、高束流的氩离子辅助沉积制备间隔层。
6.如权利要求1-3任一项所述的纳米周期多层膜的应用，其特征在于，所述纳米周期多层膜在制备x射线成像诊断、同步辐射光源和x光荧光分析领域材料中的应用。
