多層膜X線結像光学システムの開発研究

多层X射线成像光学系统的研发

• 批准号: 06504001
• 负责人: 山下 広順
• 金额: $ 32.7万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06504001/
• 关键词: 多層膜反射鏡; X線結像光学システム; 多層膜スーパーミラー

極端紫外線からX線領域(波長300-0.1A,エネルギー40eV-100keV)における結像光学システムは多層膜反射鏡の開発によって著しく性能が向上する。それは宇宙観測、生体観察等に用いられ、それぞれの研究分野の先端を押し進め、革新をもたらすものと期待される。波長域130-140Aと170-180Aに感度を持つMo/Si多層膜球面鏡(口径20cm,焦点距離30cm)からなる直入射望遠鏡を製作し、ロケットに搭載して天体観測を行なった。これは太陽以外の天体の初めての狭帯域撮像観測であり、見事に成功した。従来の斜入射望遠鏡に比べて、遙かに優れた性能を有しており、その有用性が実証された。斜入射望遠鏡に応用するために多層膜スーパーミラーの設計・製作を進めている。X線天文衛星「あすか」に搭載されたX線望遠鏡にこの反射鏡を用いれば、10-60keVの領域でも高い感度を持つことがシミュレーション計算によって明らかにされた。試作された多層膜スーパーミラーを特性X線で評価したところ、ほぼ期待される性能が得られた。回転放物面と双曲面の金属鏡からなるウオルターI型X線望遠鏡を試作した。そのサンプルミラーの表面粗さをSTM、Wyko粗さ計及びA1-Kα特性X線の散乱で測定した。その結果、切削加工のみでは十分でなく、研磨することによって必要とする面が得られることが明らかになった。円筒内面スパッタ装置は納入され、立ち上げを行なっている。

由于多层反射器的发展，由于多层反射器的发展，极端紫外线到X射线区域（波长300-0.1A，Energy 40EV-100KeV）的成像光学系统显着提高了性能。它用于空间观察，生物观察等，并有望在每个研究领域的前沿前进并带来创新。制造了由MO/SI多层球形镜（直径20厘米，焦距30厘米）组成的直接入射望远镜，对波长范围130-140 A和170-180 A的敏感性制造，并安装在火箭上以进行天文观测。这是对非sun对象的第一个窄带成像观察，并且取得了巨大的成功。与常规的倾斜发生率望远镜相比，它具有较高的性能，并且已经证明了其实用性。我们目前正在设计和制造多层超级镜，以应用于倾斜的望远镜。仿真计算表明，在X射线天文卫星上安装的X射线望远镜中使用此反射器，即使在10-60 KEV范围内，也具有高灵敏度。当使用特征X射线评估原型多层超镜子时，获得了几乎预期的性能。我们创建了一个原型Walter I X射线望远镜，该望远镜由旋转的抛物线和双曲线镜组成。通过STM，Wyko粗糙度计和A1-Kα特征X射线的散射测量样品镜的表面粗糙度。结果，已经发现单独切割是不够的，抛光可以提供所需的表面。圆柱内表面溅射装置已交付并正在启动。

项目成果

K.Yamashita 他7名: "Platinum/carbon multilayer reflectors for soft-x-ray optics" Applied Optics. 33. 5869-5874 (1994)

K. Yamashita 和其他 7 人：“用于软 X 射线光学器件的铂/碳多层反射器”应用光学 33. 5869-5874 (1994)。

K.Yamashita 他6名: "Development and surface evaluation of Large Sic x-ray mirrors for riigh brilliance Synchrotron radiation" Jpn.J.Appl.Phys.33. 6718-6726 (1994)

K. Yamashita 和其他 6 人：“用于高亮度同步辐射的大型碳化硅 X 射线镜的开发和表面评估”Jpn.J.Appl.Phys.33 (1994)。

K.Yamashita,H.Kunieda 他7名: "Multilayer coated laminar gratings in the soft x-ray region" Review of Scientific Instruments. in press (1995)

K. Yamashita、H. Kunieda 和其他 7 人：“软 X 射线区域中的多层涂层层流光栅”科学仪器评论 (1995)。