国科仪器发布自主研发X射线多层膜聚焦镜，高端X射线光学器件添“中国选项”

近日，国科仪器正式发布自主研发的X射线多层膜聚焦镜。该部件作为小角X射线散射仪（SAXS）、X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光仪（XRF）、X射线显微分析与成像等高端X射线分析设备的核心光学器件，实现全流程国产化，关键性能对标国际领先水平。这标志着我国在高端X射线聚焦光学元件领域迈出国产化关键一步。

长期以来，X射线聚焦镜技术被国外厂商垄断，采购成本高、供货周期长，高端型号还面临限购风险，成为制约我国高端科学仪器发展的“卡脖子”环节之一。“十五五”规划明确将高端仪器列为关键核心技术攻关的重点领域，提出全链条推动高端仪器等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。X射线聚焦镜正是这一攻关链条的关键落点，它作为高端仪器的核心光学部件，其精度与性能直接关系整机水平。

围绕这一战略落点，国科仪器聚焦面型超精密加工、变梯度多层膜镀膜、镜面精密调节三大核心技术环节开展系统攻关，打通了聚焦光学元件从设计、加工、镀膜到装调的全流程国产化路径。国科仪器研发团队采用先进的Montel光学架构，通过两面镜子侧边并排、相互垂直安装的创新设计，有效克服传统KB串列式结构占用空间大的问题；镜面可采用椭圆面或抛物面，混合蒙特尔光学可将两者结合，形成矩形光束形状。在光束品质方面，该聚焦镜实现高亮度、高对称性和高光谱纯度输出，可优化指定光源反射率、提升样品处光子通量，并保证光斑尺寸、形状和发散度在二维方向上对称一致。

在关键工艺上，国科仪器掌握椭圆柱面、抛物柱面等各类面型工艺，变梯度多层膜镀膜使膜层周期沿镜面方向连续变化，确保X射线在掠入射下始终满足布拉格衍射条件，从而获得高反射率与光谱纯度；高精度多维度镜面调节机构支持多自由度精密调节与稳定保持，兼顾安装便捷、对准精准和长期运行稳定。配置方面，聚焦与准直两类聚焦镜可覆盖多种靶材（Cu、Mo、Ag、Fe、液态金属靶）特征辐射，面型、尺寸、镀膜设计与调节机构均可按需定制，实现“一镜一方案”。

应用层面，该聚焦镜完全适配国科仪器自主研发的小角X射线散射仪，并可在X射线衍射、X射线荧光、X射线显微分析与成像、单晶与蛋白晶体学研究等场景中发挥作用。在小角X射线散射中，微焦斑聚焦可提升样品通量，支持弱散射样品与快速测量；在X射线衍射中，可提升入射束亮度，缩短采集时间；在X射线荧光中，可汇聚光束，增强激发强度，提升检出能力与分析灵敏度。

X射线聚焦镜的国产化突破不只是解决部件之困，更打通了从底层技术到创新体系的战略通道。从“核心部件自主可控”到“高端设备性能保障”，再到“前沿科研与产业支撑”，一件“小部件”撬动一片“大生态”，有望为材料科学、生命科学、半导体、新能源、化工催化等关键领域筑牢根基。国际品质、国产价格、本土服务——高端X射线光学器件X射线聚焦镜，从此有了“中国选项”。