沈阳城市学院

综艺节目制作课程

论《running man》的节目特色

院别：影视传媒学院 专业：广播电视编导 班级：12广电2班 姓名：何一可 学号：121451225

20xx年 10月 13日

摘要:

综艺节目类别有很多，有音乐类的、舞蹈类的、杂技类的、搞笑类的等等等等。通常都是以电视为首播，综艺节目也是一种娱乐的形式，大部分的综艺节目会邀请现场观众参加录影，当然也有现场实况播出的节目。本篇论文我以最近比较火热的纪实类专题片形式的娱乐综艺节目为主来分析和评论当今综艺节目的制作及策划等方面。

近年来，随着韩国明星的趋势在娱乐圈飞速发展，特别是以偶像团体为代表的人气组合逐渐成为韩流前沿，组合成员作为韩流明星更深受年轻人的喜爱。于是引进的韩国娱乐也在粉丝圈里掀起了一股热潮，引发热潮的原因除了韩流明星的吸引，还有的就是韩国综艺节目在策划以及内容上的新颖和创新，以娱乐为向导的趣味性游戏使得人们对节目认可，本文以韩国一档热门综艺节目《running man》为分析文本探究此档节目的特色以及韩国综艺给我们带来的借鉴之处。 关键词：

韩国综艺，内地真人秀，借鉴，新颖，running man

正文：

《Running man》是韩国SBS电视台周末娱乐栏目《星期天真好》的一个新版块，自20xx年7月11日起作为“星期天真好￣1部”开始播放，播出时间为韩国时间星期日17：

00，每集约80分钟。节目由刘在石、池石镇、哈哈、金钟国、姜Gary、宋智孝、李光洙等搞笑性和艺能性极高的艺人主持，致力于打造一档不同于过去Real variety的新型态游戏类电视综艺娱乐节目。

《Running man》先后获得SBS的20xx年最高人气节目奖、网友投票最佳综艺奖，20xx年最优秀节目奖。另外，节目中的主持人也人气大涨，依靠该节目相继获得8项大奖。自开播以来，节目收视率平均10%以上，第20120115期的收视率高达20.1% （全国）和22.7%（首尔）。在中国pps影音上的评分是9.7，综艺关注奖榜单第7名，可见在我国国内的受欢迎程度。对这样一档既得奖杯、又得口碑的优秀电视综艺节目，我们有必要通过详细地分析该节目的特色元素，来总结出其成功的原因和经验。

一、节目灵魂——主持人+嘉宾

在电视节目传播过程中，电视节目主持人是传者与受者之间进行联系的“人物化”桥梁。作为整个节目的直接驾驭者和与观众交流沟通的代言人，节目是否成功、是否受欢迎、是否有高收视率，主持人起到了关键作用，是电视节目品牌化的重要支柱。邀请不同的当红明星嘉宾，保证了节目的新鲜感和时尚感。

1.明星主持群 所谓主持群，即由三个或三个以上特点鲜

明的主持人按照特定规律组合在一起的一种主持形式。从《新周刊》对《天天向上》的主持群颁奖词中提到：“??多名主持人之间的互动、表演和配合在某种程度上回成为节目本身的一大卖点，这是一个群体的合力??”《Running man》现有刘在石、池石镇、金钟国、哈哈、姜Gary、李光洙、宋智孝等7名固定主持人，另外宋钟基和Lizzy也曾做过该节目主持人。庞大的主持人阵容由60后、70后、80后的优秀MC①组成，保证了各个年龄段的收视群体。其中，刘在石和池石镇是老牌优秀主持人，金钟国、哈哈和姜Gary是著名歌手，李光洙和宋智孝是演员出身，由这样不同背景、不同才艺的明星所组成的主持人团队，保证了节目的丰富和精彩。 主持群主要采取一人为主、其余为辅的主持方式，由核心主持人把握节目的节奏和流程，其他主持人扮演不同角色作为辅助。《Running man》采取六男一女的主持群模式，具有明确的角色分配。刘在石，幽默、可爱、有亲和力和控制力，在节目中是核心老大的角色。池石镇，年纪在节目里是最大的，却仍然像个小孩子一样可爱。金钟国，身体健硕、力大无穷，是队里的最强者。哈哈，思维反应快，表演力极佳，是队里的开心果。姜Gary，性格比较平和，和宋智孝合称“周一情侣”。李光洙，是年龄最小的成员，虽然个子是最高的但总是被欺负，由此也制造出很多的搞笑片段。宋智孝是团队里唯一的女生，在节目中表现得率真、大方、敬业，

并不因顾忌自己的形象就应付了事。

在节目中，各主持人之间的互动非常充分，不会出现像国内的主持群中有一两个主持人整期节目说不了几句话的现象。由于融洽的朋友关系，《Running man》的主持人渐渐形成了稳固的组合，如“监狱三人组”（刘在石、池石镇、李光洙）、“我哥哥和我弟弟”（金钟国、哈哈）、“老虎与长颈鹿队”（金钟国、李光洙）等等。另外，节目主持人都具有高度的敬业精神，甚至为了完成任务而不惜牺牲形象，如早晨的素颜出镜，为了搞笑而做各种复杂的表情和动作。

2.明星嘉宾 众多的韩国明星艺人保证了节目持续不断的嘉宾资源，由于嘉宾本身的巨大粉丝团也更加保证了高收视率。截止到20xx年4月1日，参加《Running man》的嘉宾共计108名。其中不乏一些享誉海外的一线明星，如少女时代、Super Junior、东方神起、Bigbang、金贤重、SE7EN、车太贤、李孝利、金善雅、河智苑、韩佳人、BOA等等。在第20111211期和第20111218期的香港特辑节目中，国际功夫巨星成龙以视频方式做任务传递员。在节目中，主持人并不会因为这些演艺明星是嘉宾的身份而去一味地偏袒、忍让他们，在追逐赛环节每个人几乎都会努力地按照游戏规争取胜利。所以在这样竭尽全力的过程中，电视观众会因为真实而更加喜欢节目和嘉宾。

二、精彩刺激的节目游戏

席勒在《美育书简》中，首先提出了艺术起源于游戏的观点。成年人对于快乐童年的回忆也是和游戏、玩耍分不开的。游戏为娱乐提供了无限源泉，游戏类电视综艺节目也因此成为深得观众情感共鸣的一种娱乐形式。《Running man》就是一档主持人和嘉宾一起做游戏、一起找东西、一起奔跑竞赛，疯狂刺激、笑料百出的游戏类电视综艺节目。

1.精巧的游戏规则 《Running man》的成功离不开每期节目PD②精心周密安排的比赛规则和玩法。一般情况下，主持人和嘉宾在节目开始时先分组，然后各组合力完成寻找或竞赛的任务，最后以撕掉对手衣服后背的名牌为胜利。在没有节目嘉宾时，通常会进行个人战，因为不用帮助和照顾嘉宾所以各主持人会很努力地争取个人的胜利，从而使得节目虽没有明星嘉宾也同样精彩。

《Running man》的每期节目都有不同的游戏规则，由PD下达游戏规则和任务，其中每一期节目又包涵不同的小游戏。比如在第一期节目中，七名主持人和两名嘉宾分成昂贵队和便宜队在首尔著名的时代广场购物商场寻找藏在各处的四个密码，并在游戏结束时往商场出口的机器中输入密码，先输入完成的队伍逃出。总任务是找出所有密码，但在每一关又安排了衣架游戏、嘴型剪刀石头布、斗鸡游戏、婚纱照十秒战的小游戏，既搞笑又好玩。

《Running man》最初的节目口号就是“不要走，跑起来”，

这和节目名字中“Running”是非常贴切的。在每期节目中，主持人和嘉宾不仅要警惕自己的名牌被撕还要完成寻找的任务以及撕掉对手的名牌，所以需要极大的体力和智力，是一场名副其实斗智斗勇的追逐战，经常可以看到主持人和嘉宾跑得气喘吁吁、筋疲力尽的画面。

2.跌宕起伏的故事悬念 悬念是故事情节得以发展的生命力，有悬念的故事精彩纷呈、扣人心弦。将悬念引入娱乐节目中，改变了娱乐节目只为逗人发笑而娱乐的目的，而是抓住观众的心一起参与一场有情节的游戏故事。为了赢得游戏，选手会努力地奔跑完成任务，无法预知的可能性随时会发生，更增加了节目的看点。《Running man》每期节目大约80分钟左右，相当于一部电影的片长，通过寻找、怀疑、比赛、合作、争斗等戏剧元素开展紧张刺激的猫捉老鼠式的游戏，不到最后时刻谁都无法预料比赛的结果，极具故事性和悬疑性，可以充分调动起电视观众的好奇心和观看欲望。 另外通过后期剪辑，我们还可以看到节目FD事先安排好的、只有特定成员知道的任务，让蒙在鼓里的其他成员措手不及，甚至相互怀疑，也让不知情的电视观众恍然大悟。比如第20110925期“犯人”宋智孝和“间谍”金钟国，本来宋智孝因为拍戏没有参与第一天的节目录制，其他成员也很难怀疑她，更没有想到金钟国是“间谍”，当我们通过快速倒退的画面，才知道这是事情的真相。

3.有趣的惩罚和诱人的奖励 在节目初期设置了各种令输掉比赛的选手难堪的惩罚措施，例如在商场充当服务生、穿热裤及化妆后乘公车回家、负责打扫科学馆等等有趣的惩罚。虽然是惩罚但是通过主持人的搞笑演绎，可谓是笑料十足。在后来的节目中，节目制作组也设计了丰厚的奖品作为获胜者的奖励，比如奖金、特产、纯金卡片、梦想礼物等等。

4.精彩的节目特辑 除了常规的“明星+游戏”形式外，《Running man》还策划了很多期富有创意和挑战性的节目特辑。第一，海外专场特辑，比如泰国特辑、中国特辑、中国香港特辑、欧洲旅行特辑，精心的节目制作组把异国风情的文化特色很好地诠释和表现出来了。第二，国内专场特辑，比如济州岛特辑、丽水特辑、釜山特辑。第三，节日专场特辑，比如一周年特辑、中秋特辑、圣诞超能力特辑、新年韩流偶像特辑；在第20111225期中，每个MC都具有一项超能力，极富创意地把本出现在电影中的情节在电视综艺节目中灵活的表现出来。另外还有最强者战特辑、同桌特辑、福尔摩斯特辑、音乐精灵特辑等等。

三、独特的节目视觉符号

CIS理论，即“企业形象识别系统”，该理论的要点是通过一系列的形象设计，将企业的经营理念、行为规范和视觉识别有序的传达给社会公众，并被社会公众认识、认同和内化的系统策略。一档优秀的电视节目要形成自己的品牌，离

不开一系列独具特色的视觉符号，而《Running man》就充分具有这样显著的形象识别系统。

1.名牌 每期节目中主持人和嘉宾的衣服后背上都会粘贴有自己名字的名牌，当自己的名牌被撕掉，即表示被淘汰出局，会被工作人员押送去“监狱”等着。

2.团队服装 在分组完成后，每个队都会有自己颜色的队服，且衣服的样式具有独特的风格，或时尚或运动或可爱，非常具有辨识性。

3.节目道具 铃铛和Running Ball是节目反复用过的道具。把铃铛绑在选手的脚腕上，在移动过程中，给对手提示，响亮的铃铛声在追逐战中让节目更加的紧刺激。贴有选手名字的Running Ball在节目初期常常用来作为游戏道具。另外还有包袱、卡片、小吃等做道具。

4.丰富的画面 和其他的韩国综艺节目一样，《Running man》也拥有精致的后期画面编辑。通过字幕、动画、表情以及镜头的快放、慢放、回放、定格等画面特效，来控制节目节奏。和国内的娱乐节目不同，韩国的综艺节目不会把主持人和嘉宾出错或尴尬的片段剪掉，而是用可爱的字幕或动画圈出，让节目和艺人更加真实，也更加搞笑。

5.地标建筑 每期节目的录制现场都会选择著名的地标建筑，这样既有利于去各地做节目推广，又可以通过植入广告的形式降低节目成本，还可以把当地美景展现给观众避免

了对节目的审美疲劳。在一期节目中由于任务安排还会辗转几个场地，更加丰富节目内容，例如在第20110515期节目中先后经历了盆塘书岘站、骊州休息站、忠州公园/源洲五日场、大邱体育场。

6.摄像机 为了保证摄录到每个主持人和嘉宾的精彩瞬间，《Running man》给每位到场人员都专门配备一台摄像机进行跟踪拍摄。再加上一些固定拍摄的机位，庞大的摄像队伍也是该节目的一大特色。在追逐战中，摄像师也要拼命地奔跑来捕捉镜头。

四、结语

英国哲学家赫伯特·斯宾塞说，人类在完成了维持和延续生命的主要使命之后，尚有剩余的精力存在，这种剩余精力的释放，主要是娱乐。由于我国国民的保守心态，游戏类电视综艺娱乐节目在国内的发展还极不成熟，缺乏优秀的品牌节目。笔者认为，一方面，随着我国经济水平的提高和物质生活的满足，全民应打破封闭、内敛、保守的心态，积极地追求健康向上的高级娱乐精神；另一方面，我国电视从业者和研究者应多了解、学习和借鉴像《Running man》这样成功的国外电视综艺节目，大胆改革创新，挖掘我国丰富的文化资源，创新出更多优秀的电视综艺节目品牌。

参考文献：

[1] 百度文库

[2] 郭庆光. 传播学教程. 北京：中国人民大学出版社，1999（11）

[3] 赵希芮. 浅析韩国综艺节目及其借鉴价值——以《家族诞生》为例

第二篇：波带片制作课程论文

理学院物理学专业

课程论文

题 目 波带片的制作与应用 专 业 物理学

学生姓名 叶灵

学 号 10071330 邮 箱 172749185@qq.com

手 机 187672200708（67）

指导教师论文字数 5923 完成日期

湖 州 师 范 学 院 理 学 院

摘 要 利用Matlab编程实现对菲涅尔波带片狭缝方程的可视化,为照相法

制作振幅型波带片提供图样。结果表明:该方法生成图样时间短、效率高。最后分析了影响图样设计精度的因素,并得出结论:波带片焦距越短或者波带片半径越大,精度越低;计算点数越少,精度越低。波带片的低衍射效率限制其在可见光波段的使用, 可是在X 射线波段, 波带片是唯一达到衍射极限的光学元件, 因而引起人们的极大兴趣。因此本文着重介绍了当前国际上X 射线波带片的主要应用。以及其他类型波带片在某些领域的应用。

关键词 菲涅尔波带片 Matlab 照相法 振幅型 应用 X 射线

目 录

前言????????????????????????????????????4

第一章 波带片的制作???????????????????????????5

第一节 波带片的设计?????????????????????????5

第二节 波带片参数的确定???????????????????????5

第三节 计算机生成图样????????????????????????6

第四节 验证??????????????????????????????6

第五节 讨论??????????????????????????????7

第六节 理论分析?????????????????????????????9

第七节 结论??????????????????????????????10

第二章 波带片的应用????????????????????????????11

第一节 波带片与透镜相比的优点?????????????????????11

第二节 波带片与透镜的区别???????????????????????11

第三节 波带片的缺点??????????????????????????11

第四节 波带片的应用??????????????????????????11

第五节 结论??????????????????????????????14 参考文献??????????????????????????????????15 致谢????????????????????????????????????16

前言

菲涅尔波带片是一种重要的光学元件,它具类似透镜成像的功能,另外还具有普通透镜无法比拟的优点:焦距可以做到足够长,轻便,可折叠等,因此菲涅尔波带片在远程光通信、测距、红外和紫外线成像、全息照相术等方面得到广泛应用。

波带片有多种制作方法,常用的有电子直写法 ,这种技术通过在铬版玻璃上除去相间的波带部分的铬膜。激光全息方法，此种方法最先由德国哥廷根大学的G Schmahl 和D Rudo lph 等[4～5] 人提出来的, 即通过分束相干光, 使两个球面波同轴叠加形成同心圆环的干涉图形, 记录在光刻胶上, 显影后形成光刻胶波带片的浮雕图形, 以此为掩模, 利用离子束刻蚀把图形刻到金膜上, 制成金的振幅型菲涅耳波带片。一次性将波带片直接刻出更为精密的方法是采用同步辐射光刻技术 ,制作无底衬自立式波带板,其特点是采用扇形条来支撑波带环,这样的支撑结构对波带片的透射函数调制的影响可以忽略,通常采用金作为制作材料。还有电子束碳污染法，溅射切片法等。上述几种方法虽然精度高,但实现技术复杂,成本高,而照相法易于实现、成本低廉,在一些精度要求不高的原理性实验中可以应用。因此本文着重介绍如何利用Matlab编程设计波带片。

图1为振幅型波带片示意图,由相互交替的透明和不透明的环带构成。本文利用Matlab编程快速实现振幅型菲涅尔波带片的设计,生成波带片图样,提高了照相法的效率和精度。

第一章 波带片的制作

第一节 波带片图样的设计

1 波带片是由一组半径为 为

??f (1)

的同心圆构成的明暗相间的环带。式( 1)中: k为环带序数, λ为光波长,f为焦距。文献[ 4 ]采用公式计算法,即根据式(1)画同心圆,把相间的波带涂黑得到波带片。文献[ 5 ]采用全息法,即利用球面波和平面波发生干涉得到的干涉条纹图样作为波带片图样。本文利Matlab[ 6 ]编程快速生成一定参数下的波带片图样,与公式计算法和全息法相比,其在程序实现、绘制效率、绘制精度和自动化程度上具有一定优势。

狭缝方程的建立

波带片实质上是特殊的环形衍射光栅,其透明带就是光栅的狭缝,狭缝具有一定的轨迹,满足一定的方程,称之为狭缝方程。对式(1)改写

?2

?2n （2） ?f

式( 2 )中: ρ为狭缝半径, n 表示波带片狭缝轨迹,例如n = 1表示第一个狭缝(半径最小的透明带)的轨迹,其实式( 2 ) 与式( 1 ) 是一致的,因为两个同心圆组成一个透明带(或不透明带) , 即2 n = k ,只不过这里把n 不仅看成狭缝的序号,也代表狭缝的轨迹,对波带片而言,就是圆弧的轨迹。由式( 2 )得

?2

?n (3) 2?f

式(3)为序号分别为1, 2, 3??的狭缝的轨迹表达式,即狭缝方程。对这个方程数值求解作图(可视化) ,即为波带片图样。

第二节 波带片参数的确定

波带片参数包括波带片直径d和一定参考光波长λ下的焦距f (主焦距) 。确定f和λ ,根据式(3)画出狭缝轨迹,然后把这些轨迹图样限制在波带片直径d以内,就能唯一确定波带片图样。

第三节 计算机生成图样

氦氖激光器无论是在实验室还是在工程上大量应用,文献[ 4 ]在制作波带片以及文献[ 7 ]在制作取样光栅时都采用氦氖激光波长,这里取光源波长为氦氖激光波长63218 nm,菲涅尔波带片优点是焦距可做得较长,取f =1 000 mm,波带片半径R =5mm,计算点数1 000 ×1 000,生成波带片图样如图2。

图2 1 000 ×1 000时的波带片图样

图3 400 × 400时的波带片图样

第四节 验证

由式(1)得到波带片的同心圆数目

[R2] (4) m??f

mR2

[ ]表示取不大于的最大整数,那么狭缝个数为[] ,根据1.3举例的参数设2?f

置,算得波带片狭缝个数为19,图2透明带(不算中心孔)和不透明带的个数都为19,从狭缝个数这一方面验证了程序的正确性。

第五节 讨论

影响图样精度的因素是环带的密集度。环带越密集,分辨率越低,图样精度越低。如果设计波带片的焦距较短或半径较大,波带片环带就会很密,可以通过增加计算点数的方法进行改进。计算点数越多,描述绘制波带片的矩阵就越大,绘制精度就更高。为了说明这一点,计算400 ×400时,其他初始条件与113举例一样时的图样,计算结果如图3。与图2相比,圆弧边沿出现毛刺,不平滑。可见增加计算点数, 圆弧会更加平滑, 图样会更加精细。

利用Matlab编程设计波带片图样具有以下优点: 生成图样时间短,效率高。当写出程序后,只需输入波带片的参数,运行程序,在很短的时间内可以生成波带片图样,不会再另外使用绘图软件绘图。影响计算时间的因素有计算机配置和计算的点数。计算机配置越高,计算时间越短; 计算点数越少, 计算时间越短。本文中使用计算机CPU ( Pentium4)主频为2166 GHz,内存大小为512 MB,当点数分别取1 000 ×1 000, 2 000 ×2 000, 3 000 ×3000时,生成图样时间分别为1, 3, 20 s; 2)图样精度高。文献[ 4 ]提到AutoCAD绘图误差在5% ,Mat2 lab程序绘图,理论上不存在绘图误差,当设置计算点数足够大时,能够达到一定的精度要求。

下面是我用matlab制作出的波带片

%matlab程序

function circle(R)

alpha=0:pi/10000:2*pi; 2*pi;%角度[0，2*pi]

%R=2; %半径

x=R*cos(alpha);

y=R*sin(alpha);

plot(x,y,'k-')

axis equal

%运行：在matalb命令行输入

>> circle(2)

得到图如下：

%再在命令行输入

>> h=figure

for t=1:1:100

circle(sqrt(t));

hold on

end

axis off

set(h,'position',[1 -4000 4500 4500])

得到图如下：

再逐步将同心圆填充，这样我们就设计出了 一个5000×5000pi的菲涅尔波带片图样（缩放）

这就是通过这种照相法制作出的菲涅尔波带片

:

有了这个图样，就可以利用高精度的制图打印机将图样打印出来。之后在暗室 中对图样照相，并洗出底片作为成品。

第六节 理论分析

一． 实验检测方案：

1.使用激光器和散光片产生平行光路。

2.选出成品将其固定在镜架上，并放置在光路上。

3.用接收屏在理论焦点附近观察现象。

二．对现象的分析猜想

1.图样精度过低，每圈的实际焦点在理论焦点附近区域内分布。

2.制作波带片时使用的闪光灯是白光，而进行检测时使用的670的单色激光。

三．对制作方法的优化

1.为达到最好的光强增强效果考虑应使用黑胶片。

2.照相时应采用单色光源。

第七节 结论

本文对波带片环带半径公式( 1)重新认识,把描述波带片同心圆序号的k改写成波带片的狭缝方程,进而利用Matlab编程数值求解方程,实现方程的可视化,快速生成波带片图样,提高了照相法制作菲涅尔波带片的效率,同时也提高了波带片图样的设计精度。除此之外还有条形波带片，方形波带片，螺旋形波带片等。

第二章 波带片的应用

第一节 波带片与透镜相比的优点

（1）、不具有普通透镜的球差和慧差等像差；

（2）、长焦距的波带片容易制作，而长焦距的普通透镜的设计、加工都相当麻烦；

（3）、波带片面积大、轻便、可折叠，特别适用于远程光通讯、测距以及宇航技术之中；

（4）、可制作用于微波、红外、x射线等波段的波带片，为不可见光的成像提供了新的途径。

（5）、波带片的焦距随波长的增加而缩短，正好与玻璃透镜的焦距色差相反，两者配合使用有利于消除光学系统的色差

第二节 波带片与透镜的区别

波 带 片

（1）、利用光的衍射原理成像.

（2）、从物点向各个方向发出的光波在像点同位相相干叠加。

（3）、除零级衍射光外，还同时生成一系列实像和虚像。

（4）、焦距与入射光波长成反比。

普通透镜

（1）、利用光的折射原理成像。

（2）、从物点到像点的各光线之光程相等。

（3）、物点和像点一一对应，不可能同时生成实像和虚像。

（4）、焦距约随入射光波长平方而变。

第三节 波带片的缺点

（1）f与λ 有关，色差很大。激光的出现使波片的应用成为可能；

（2）除f外，尚有f/3，f /5，f /7??多个焦距的存在，对给定物点，波片可给出多个象点。

第四节 波带片的应用

因为波带片的低衍射效率限制其在可见光波段的使用, 可是在X 射线波段, 波带片是唯一达到衍射极限的光学元件, 因而引起人们的极大兴趣。因此本文着重介绍了当前国际上X 射线波带片的主要应用。由于在X 射线波段各种材料的折射率都近似等于1, 常规的折射光学元件都无法使用, 因而波带片为X射线聚焦、成像提供了新的途径。另外利用波带片的色散性质使其与针孔组合构成直线单色仪, 由此产生的准单色X 射线再经微波带片形成X 射线微束在生命科学、材料科学、微细加工等领域将有广泛的应用前景。

X 射线波带片的主要应用

1. 活体生物样品成像研究

对“水窗”波段( K= 2. 3～4. 4nm ) 的软X 射线来说,蛋白质的吸收系数比水高近一个数量级, 它提供了天然的衬度机制。因而不用切片、脱水和染色即自然状态下就可对生物样品进行观测, 分辨率介于电子显微镜和光学显微镜之间。正是软X 射线显微术的这些特色, 促使人们努力改进组成软X 射线显微镜的X 射线光源、聚焦元件和探测器。在国内外众多的同步辐射装置上大多建有配备X 射线波带片的软X 射线显微术实验站, 进湿的甚至活体生物样品研究。例如, 传染虐疾的红细胞生命周期的实时观测; 某些培养细胞的细胞周期的研究等。

2. X 射线投影光刻

X 射线光刻是大规模亚微米集成电路大批量生产的最有希望的途径之一。到目前为止, 大部分工作致力于贴近式X 射线光刻。由于贴近式X 射线光刻对掩摸

的精度、掩摸与样品之间的间隙要求苛刻, 不适合更小的图形( < 0. 1Lm) 的复制。X 射线投影光刻是解决这一问题的途径之一。对使用多层膜反射镜的X 射线投影光刻系统来说, X 射线波长较长( 一般在13nm 左右) ,采用多层光刻胶处理工序, 因而分辨率低。使用波带片的X 射线投影光刻系统, X 射线波长较短且能提供较宽的波长范围, 分辨率高。日本NT T 大规模集成电路实验室的N Koy ama[ 18] 等人从实验上证实了使用菲涅耳波带片X 射线投影光刻的可能性, 他们用自制的波带片( 其最外环宽度为0. 159Lm, 相应的分辨率是0. 2Lm ) 和1nm 的X 射线成功地复制了缩小1/ 2 的0. 2Lm 的线和空图形。

3. 材料科学研究中的应用

利用波带片产生的X 射线微束对材料科学研究具有十分重要的潜在价值。可进行微束X 射线吸收近边结构、微束衍射、微层析和显微荧光分析等。H Ade[ 19] 等人利用美国国家同步辐射光源的X 射线扫描透射显微镜对聚合物混合物进行了研究, 选择不同的能量及0. 2Lm 的束斑可以确定不同聚合物的分布等。细观力学是目前材料力学研究的前沿课题, 旨在材料力学性质进行探索、改造和设计。为了对材料破坏过程的深入认识, 就必须进入到细观层次或微观层次去研 究, 中国科技大学的伍小平教授在利用合肥国家同步辐射实验室的软X 射线扫描透射显微镜进行细观实验力学技术的研究上作了初步的尝试与探索, 获得了微力传感元件硅梁受冲击载荷作用破坏后, 其内部损伤分布的实验测量结果, 分辨率达2Lm。

4.软X射线聚焦波带片的应用

软X射线显微镜由于其分辨率高、能在“水窗”波段对水中含碳物质形成天然的衬度、射线能量可与许多元素的吸收边对应等特点，在生命科学、环境科学和物理学等领域中有着广泛的应用。软X射线聚焦波带片对X射线色散和聚焦，软X射线成像波带片对样品成像，是软X射线显微镜中的关键元件。软X射线聚焦波带片的研制包括光路设计、膜系设计、衬底选择、薄膜制备、亚微米光刻、X射线光刻、反应离子刻蚀、离子束刻蚀、电镀和化学腐蚀等多种微细加工技术。 软X射线自支撑型聚焦波带片的研制。自支撑型波带片的主要特点是利用金属加强筋来支撑波带片图形，而不是用薄膜来支撑波带片图形，可以提高元件在X射线辐射下的使用寿命。先利用激光全息-离子束刻蚀技术制作了以聚酰亚胺为衬底的金振幅型波带片，然后以该波带片为掩模，采用同步辐射光刻-离子束刻蚀的方法得到金属波带片图形，再电镀出金加强筋，制作了金自支撑波带片。 软X射线Ni和Ge位相型聚焦波带片的研制。位相型波带片相对振幅型波带片具有更高的衍射效率。通常大高宽比的Ge波带片图形可使用氟基气体的反应离子刻蚀得到，Ni波带片图形通常使用Ni的低应力电镀得到。如果图形高宽比较大，可以使用氮化硅薄膜为衬底。对于氮化硅薄膜，在利用热蒸发镀Ge膜时，为匹配应力应选择高压应力的氮化硅薄膜，而对电镀Ni图形，则应选用低应力的氮化硅薄膜。

在现有的四种X 射线显微成像方法( 接触方式; 扫描方式; X 光全息; 成像方式) 中,后三种方法都用到了波带片。可见随着微细加工技术的发展, 波带片作为光学元件的用途愈来愈被人们所重视。

此外还有全自动真空激光波带片变形测量系统的应用

基于三点法准直原理, 研制了全自动真空激光波带片变形测量系统。该系统的主要特点是: 采用了特殊的接收装置和专门的优化算法, 测量精度为0. 1mm, 分辨率为0. 01mm; 系统在主控机的控制下全自动运行, 无需人工干预; 可在设

定的时间点上同时对大坝的水平变形和垂直变形进行监测; 为了保护整个系统的安全和稳定, 对整个系统进行了完全的封闭设计; 上位机可通过Internet 联接主控机, 其操作效果和方式等同于在主控机上进行直接操作,从而可实现对整个测量系统进行完全的远程控制。经过近一年的试运行, 取得了大量的测量数据。分析表明, 系统运行稳定, 数据准确可信, 达到和满足了设计目标和工程要求。

全息波带片迭加的莫尔应用

莫尔现象已有广泛的应用,在工程上用于三维轮廓非接触测定, 物体运动速度、微小三维位移及应力应变测袱等, 本文讨论把圆波带片莫尔规律用于软件设备备及光学系统的准直,定位以及微小三维位移测定选用两个参数相同的圆波 带片. 一个做基准珊, 一个做试件珊,基准栅安装在待定位堆直系统的始端, 用一高精度相日照明系统根据talbol 效应将华谁栅的像成在试件附上, 二者形成的莫尔条纹可以反映定位、谁直及位移的情况.

准直及轴向定位的灵敏度与所采用波带片的相对孔径有关, 大的相对孔径灵敏度高, 这种波带片可采用计算全息的方法制作. 线波带片及椭圆波带片是非中心对称图形, 可以用于刚体转动的测定, 笔者将另文讨论. 正交的双曲线波带片、其焦线为正交的十字, 已用于马赫—曾特尔干涉仪的调节, 也可用于淮直.

基于菲涅耳波带片的光通信天线

利用平面屏幕衍射的基尔霍夫理论, 模拟计算了波带片在平面光垂直入射情况下的会聚及分光性能。结果表明, 菲涅耳波带片( FZP) 对垂直入射的平行光具有会聚及分光能力; 离轴波带片相对于相同面积的对称波带片对参考光波的聚集能力更强, 能获得更加干净的背景。ZEM AX 分析表明, 偏离中心一定位置的离轴波带片的面积越大, 对光波的聚集能力越强, 抑噪能力也越强; 面积一定的离轴波带片偏离对称波带片中心越小, 对光波的聚集能力越强, 抑噪能力也越强。提出了利用菲涅耳波带片及卡塞格伦望远镜相结合的组合天线方案, 分析表明, 该天线具有一定的聚光能力, 且抑噪能力相比抛物面天线更强。 波带片适合应用在长程光通信、卫星激光通讯和宇航器对太阳能的采集等领域,根据波带片和卡塞格伦望远镜的特点,将两者结合组成光学天线。它利用望远镜小视场高增益的特点和波带片会聚及分光的作用, 提高信号光强度并降低背景噪声。但是, 由于波带片对一种波长的光有多个焦点, 这不利于对光通量的充分利用, 可以考虑应用相位型波带片。波带片是该光学天线的关键器件, 其加工水平直接影响其应用, 有报道称[ 13~ 16] ,中国科学院微电子研究所在国家同步辐射实验室光刻站上利用X 射线光刻技术成功研制出最外环宽度为150 nm 的高线密度钛特征线微聚焦波带片。通过合理选择参考光波长和主焦距, 能加工出符合实际工作要求的波带片。本文为大气散射光通信光学天线的设计提供了参考依据。 利用螺旋型波带片进行边缘增强成像

为了提高对等离子体内界面区域的诊断精度, 研究了利用螺旋型波带片实现边缘增强成像的技术。制作了用于可见光波段的一阶螺旋型波带片, 最外环宽度3 Lm。利用螺旋型波带片对振幅式物体进行了边缘增强成像, 实验获得了成像物体内边界区域的清晰图像, 界面区域的成像强度得到很大增强。通过实验测量发现, 当物距在菲涅耳衍射区域内时, 螺旋型波带片也能够获取较好的成像质量, 表明螺旋型波带片具有较大的视场角, 能够对大尺度物体进行边缘成像。基于螺旋型波带片的边缘增强成像可以弥补传统成像方式对界面区域成像的不足, 提高对等离子体内界面区域的诊断能力。

第五节 结论

近二十年来,作为聚束和聚焦元器件的菲涅耳波带片因其在实现极紫外成像、X射线成像与对原子束聚焦等方面的应用与前景,受到了广泛关注。由于几乎已知的所有材料在X射线波段的折射率都非常接近于1,菲涅耳波带片在X射线的光学成像上显得尤为重要。因此,大量研究都致力于提高菲涅耳波带片的空间分辨率,以期能够发展出设计和制造具有纳米级空间分辨率波带片的技术。人们已经对菲涅耳波带片的像差与衍射等许多光学性质做了深入研究。一些关于波带片的工作,如光子接收器、分形波带片、螺旋波带片、螺旋分形波带片等相继报道。

参 考 文 献

1 全奉先,辛企明1 波带板法检测非球面技术1 光学技术, 1998; 5

(3) : 34—37

2 杨向东,滕浩1 一种新型Fresnel波带板1 原子能科学技术, 1999; 33 (1) : 76—79

3 赵凯华,徐锡华1 光学1 北京:北京大学出版社, 1982

4 张斌,王鸣,聂守平,等1 菲涅尔波带片的设计与制作1激光杂 志, 2003; 24 (1) : 20—21

5 张 军1菲涅耳波带片的制作和验证1兰州石化职业技术学院 学报, 2005; 5 (1) : 37—39

6 张志涌1精通Matlab1北京:北京航空航天大学出版社, 2000 7 高福华,曾阳素,谢世伟,等1 电子束直写制作低效取样光栅1中 国激光, 2003; 30 (2) : 134—136

8 G S chmahl , D Rudolph , et al : in X-Ray Micr os copy. Springer-Ver lag Berlin, 1984

致谢 在本次课程论文设计过程中，顾菊观老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成专业论文设计。在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。其中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！