瑞利-泰勒不稳定性是惯性约束聚变分解实验的重要研究内容，本文围绕 ICF分解实验中需要用到的几种靶型及其制备展开研究。 本论文第二章介绍了当前国内外研究瑞利-泰勒不稳定性增长实验所用靶 型的制备及应用情况。从实验用靶来看，调制靶的设计正从平面向立体发展， 出现了球形和柱形等新靶形，制备手段包括精密机械微加工方法、激光束、电 子束、离子束微加工方法、半导体工艺微加工方法等。根据国外球形和柱形等 新靶型的参数，结合国内现有的工艺条件和具体实验需求，对国内可能采用的 靶型及其制备工艺进行了研究探索。 本论文第三章介绍了采用激光干涉法在光刻胶表面制备正弦起伏图形，结 合电镀图形转移工艺获得了一系列Ni基图形转移模板，并进一步将正弦起伏图 形使用旋涂镀膜方法转移到聚合物薄膜表面，制备出(溴代)聚苯乙烯二维调 制箔靶的工艺过程。研究了图形的精确转移工艺，对工艺参数的优化进行了讨 论，重点介绍了旋涂参数的摸索和深振幅样品的脱膜工艺研究。比较了光刻胶 表面图形和一次、二次电镀转移图形以及转移到聚苯乙烯薄膜上图形的形貌， 测定了图形转移过程中的深度变化，结果表明：经过整个制备工艺后，图形形 貌未遭破坏，仍具有较好的正弦状起伏图形。获得聚合物膜后再进行微切割获 得长度为1.5mm左右，宽度为250～400μm的微型侧照明实验用靶，靶型侧面形 貌的显微镜观察结果显示：正弦起伏图形清晰，可以满足分解实验要求。在二 维调制靶研究的基础上，探讨了在聚合物膜上获得具有不同参数的三维调制箔 靶的工艺过程。 本论文第四章以半导体光刻工艺结合化学腐蚀工艺实现对硅片的定向自截 止腐蚀，获得自支撑Si平面薄膜，在此基础上，结合离子束刻蚀工艺，在Si薄 膜表面引入网格或条状图形，获得刻蚀深度为1.0μm左右，网格尺寸为25×25μm， 或条状线宽为5μm的Si刻蚀膜；测量了Si刻蚀膜的形貌和刻蚀深度；研究了 离子束刻蚀参数对图形形貌的影响，并介绍了采用两种靶型获得的像传递函数 信息。 本论文第四章还介绍了以半导体光刻工艺结合腐蚀工艺制备Al调制靶的情 况。选用合适的腐蚀液，使腐蚀液既不容易侵蚀坚膜后的光刻胶又能较快地腐 蚀掉裸露部分的Al膜，使用失重法研究了腐蚀条件(温度、时间等)对腐蚀速 率的影响，通过控制工艺条件来控制Al靶表面的微结构，对图形的形貌和样品 表面成分进行了测量和分析。结果表明：Al靶表面调制图形的周期为50μm，调 制深度达到20μm；钻蚀导致图形形貌近似于正弦起伏；Al靶表面所含的主要成 分为铝和氧。 本论文第五章对激光微加工技术用于瑞利-泰勒不稳定性研究用的柱形和 球形靶的制备情况进行了调研，分析、比较了几种常见的微细加工工艺以及短 波长紫外激光器和超短脉冲激光器各自用于微加工的特点；提出了柱形和球形 靶的研制设想和激光微加工系统的设计方案，讨论了加工参数对加工质量的影 响；并在此基础上进行了初步的飞秒激光微加工实验探索，在平面有机膜和石 英玻璃表面获得了刻蚀图形，讨论了加工质量及其改进措施，为调制靶的加工 进行了初步的摸索。 本论文第六章介绍了以钛酸丁酯和苯甲酰丙酮为源，经Sol-Gel工艺，获得 具有负性光刻胶性质的TiO2光敏凝胶薄膜并结合掩膜曝光和显影工艺，将条状 或网格状的光栅图形引入光敏凝胶表面，获得光敏凝胶光栅的过程。它的敏感 波长在360nm附近，与反应生成的螯合环有关。还介绍了以锆酸丁酯和苯甲酰 丙酮为源，结合sol-gel工艺，以溶液浸渍法制备ZrO2光敏凝胶光栅的过程。获 得光栅周期在2～1μm，深度120～200nm的ZrO2薄膜光栅。采用紫外分光光度 计、红外分光光度计、AFM测量了凝胶光栅的参数，研究了图形的转移过程并 优化了工艺。 最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。 关键词：惯性约束聚变，瑞利-泰勒不稳定性，平面调制靶，自支撑靶，激光微 加工，光敏凝胶光栅