高分辨X射线成像技术已成为生物科学及材料科学等领域纳米尺度结构表征的重要手段。因此，各大同步辐射装置均建有高分辨X射线成像实验站，实现全场或扫描X射线透射显微成像以及叠层相干衍射成像等实验方法和技术，而这些成像技术均需要波带片对X射线聚焦或成像。用于X射线成像技术的波带片是一种大高宽比的微纳结构，对微纳加工技术提出了极大的挑战。目前，这种波带片只有美国、瑞士和加拿大等国家少数几家公司可以制作，国内同步辐射使用的波带片均为进口，因此波带片加工是同步辐射领域 “卡脖子”关键技术之一。
为解决这一关键技术并推动国内同步辐射成像技术的发展，国家同步辐射实验室田扬超、刘刚研究员课题组与中国科学技术大学微纳中心周成刚高工、彭芳芳工程师合作成功研制出最外环宽度为50纳米的波带片（如图1所示）。在合肥光源软X射线成像实验站测试空间分辨率优于40纳米（如图2所示），成像衬度及图像均匀性优于进口波带片。该波带片已在合肥光源软X射线成像实验站替代进口波带片，服务用户开展了大量成像实验，取得了很好的成像效果。
图1. 自主研制的50纳米波带片的电镜照片
图2. 自主研制波带片可实现40 纳米空间分辨率
图3. 利用自主研制波带片开展的部分成像实验，实现50纳米进口波带片的替代
图4. 利用自主研制波带片成像的部分样品三维渲染图
图3和图4是俞书宏院士团队、徐铜文教授团队、沈大伟研究员团队等用户以及田扬超研究员团队利用该波带片开展的成像实验结果，取得了令人满意的成像效果。图3是二维成像结果，包括对纳米片、纳米材料以及电池锂沉积的观察。图4是部分样品CT成像结果的三维渲染图像，可以实现纳米尺度结构的三维可视化。
此外，课题组正在开展最外环宽度为30纳米波带片的研制，并且已取得令人振奋的突破，近期国产软X射线成像波带片有望全面替代进口波带片。
（国家同步辐射实验室）
