X線自由電子レーザーの極限集光に向けた高安定な形状可変ミラーの開発

开发用于 X 射线自由电子激光器最终聚焦的高度稳定的可变形镜

基本信息

批准号：
22K20407
负责人：
井上陽登
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20407/
关键词：
X線集光形状可変ミラー圧電素子 X線自由電子レーザー

项目摘要

本研究では，X線自由電子レーザーを高い安定性の下極限的に集光することができるシステムの実現を目指し，形状可変ミラーの開発に取り組んでいる．本年度は，①積層構造と，②曲げモーメントを利用した構造のミラーを新規検討した．①では，薄い圧電素子と，厚い圧電素子を接合させた新規構造を検討した．狙いは最大変形量と最小空間波長の向上である．高精度研磨面を用意することで，金属常温接合により2枚の素子が接合できることを確認した．また同時進行で，銀ナノ粒子を界面とすることで，無加圧接合が可能であることを確認した．接合された新規積層構造ミラーの変形量を干渉計で計測したところ，接合無しと比較して変形量が2倍近く大きくなり，幅2mmの凹凸を再現することができた．②ではまず，電圧印加による素子の伸縮（逆圧電効果）の方向が通常と異なるため，有限要素シミュレーションにより最適な結晶カット角を決定した．実際にミラーを作製し，変形量をテストしたところ，①で作製したミラーよりも幅は広いものの10倍以上大きく変形することを確認した．

在这项研究中，我们正在开发一种可变形镜，目的是实现一种能够高度聚焦高稳定性X射线自由电子激光器的系统。今年，我们新研究了具有（1）层压结构和（2）利用弯矩结构的镜子。在①中，我们研究了一种将薄压电元件和厚压电元件接合在一起的新结构。目的是提高最大变形量和最小空间波长。我们确认，通过制备高精度抛光表面，可以通过金属室温粘合来连接两个元件。同时，我们确认通过使用银纳米颗粒作为界面可以实现无压粘合。当使用干涉仪测量粘合的新叠层结构镜的变形量时，变形量几乎是未粘合的两倍，并且可以再现宽度为2mm的不平坦。对于②，首先，由于施加电压（逆压电效应）引起的元件膨胀和收缩的方向与正常方向不同，因此通过有限元模拟确定最佳晶体切割角度。当我们实际制作镜子并测试变形量时，我们确认，虽然它比步骤1中制作的镜子更宽，但变形量却多了10倍以上。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

単結晶圧電素子を用いた大変形可能なX線形状可変ミラーの開発

使用单晶压电元件开发高变形X射线变形镜

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shunichi Ono;Yuichiro Nagatsu;Ryuta X. Suzuki;吉水純弥，井上陽登，中林荘太，上松航太，松山智至
通讯作者：
吉水純弥，井上陽登，中林荘太，上松航太，松山智至

高空間周波数形状制御可能な新規構造の形状可変ミラーの開発

开发具有新结构的可高空间频率形状控制的可变形镜

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryuta X. Suzuki;Takahiko Ban;Shoji Seya;Manoranjan Mishra;Yuichiro Nagatsu;加納愛彩，井上陽登，中林荘太，上松航太，香村芳樹，矢橋牧名，松山智至
通讯作者：
加納愛彩，井上陽登，中林荘太，上松航太，香村芳樹，矢橋牧名，松山智至