X線レーザーに関する基礎研究

X射线激光器基础研究

基本信息

批准号：
10875167
负责人：
河合潤
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

蛍光X線にはラジェーティブ・オージェ特性X線と呼ばれる微弱な特性X線がある.1990年にダスグプタはラジェーティブ・オージェ特性X線がバーチャル・ラマン効果を示し,そのためにX線レーザーとして用いるのに有望であるとの見解を述べている.我々はこのラジェーティブ・オージェ特性X線中にEXAFS(X線吸収微細構造)が現れることを発見し,蛍光X線発生原子と近接の原子との間に量子的干渉効果があることを初めて示した.また,この現象を利用し,従来,シンクロトロン放射光が必須とされてきたアモルファス材料等の局所構造解析に応用可能であることを示した.一方,我々はX線の全反射現象を利用した材料評価法の開発に関する研究を行ってきたが,X線レーザー開発の基礎研究としてX線の全反射現象に新たに着目した.白色X線を極低角で鏡面試料に照射した場合,全反射臨界エネルギーより僅かに高いエネルギーのX線は物質の極表面を伝搬する.この表面伝搬X線を半導体検出器を用いてエネルギー分析をすることにより,表面の密度測定が可能である.我々はPt薄膜から出射される表面伝搬X線を観測することにより,精度良く薄膜の密度を決定できた.また試料に膜厚数十nmの有機薄膜(パラフィン)を用いた場合,薄膜の側面から単色性の高いX線伝播X線が出射されることを発見した.X線ビームの可干渉性はビームのサイズに反比例するため,膜厚数十nmの薄膜から出射されるビームは極めて干渉性の高いビームといえる.今後,最適な高次構造を持つ薄膜を作成することにより,出射されるビームの強度の増加,干渉性の改善できるという指針も得ている.

X射线荧光具有弱特性X射线，称为Radiant螺旋钻X射线。 1990年，达斯古普塔（Dasgupta）表示，辐射螺旋钻X射线表现出虚拟的拉曼效应，并有望用作X射线激光器。我们发现EXAFS（X射线吸收精细的结构）出现在辐射螺旋X射线中，这首先表明X射线产生原子与相邻原子之间存在量子干扰效应。我们还使用这种现象表明，同步加速器辐射可以应用于无定形材料的局部结构分析，以前被认为是必不可少的。同时，我们已经对利用X射线的总反射现象的材料评估方法的开发进行了研究，并专注于X射线的总反射现象，作为X射线激光发展的基本研究。当白色X射线以极低的角度照射到镜像样品时，X射线的能量略高于总反射的临界能量通过材料的极点传播。通过使用半导体检测器进行能量分析，可以测量表面的表面密度。我们能够通过观察从PT薄膜发出的表面传播的X射线来准确确定薄膜的密度。我们还发现，当将有机薄膜（石蜡）（石蜡）用作样品时，从薄膜的侧面发出了高度单色X射线传播X射线时。 X射线梁的连贯性与光束的大小成反比，因此可以说从具有几十nm的膜厚度的膜发出的光束可以说是高度相干的光束。将来，我们还获得了指南，即通过创建具有最佳高阶结构的薄膜，可以提高发射光束的强度并可以提高连贯性。