硬X線用超平坦全反射ミラーの作製とコヒーレントX線による全反射の評価

硬X射线超平面全反射镜的制作及相干X射线全反射评价

• 批准号: 16760093
• 负责人: 三村 秀和
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760093/
• 关键词: X線ミラー; コヒーレントX線; 超精密加工; 超精密形状計測

(超平坦X線ミラーの作製)ノズル型EEMによる数値制御加工と回転球型EEMにより、空間波長200μm以下の領域において、RMS値0.3nmの超平坦X線ミラーの作製を行った。電子ビーム蒸着による白金蒸着前後の表面粗さ状態の調査を位相シフト干渉顕微鏡で行った結果、前後において表面粗さの形態に変化がないことがわかり超平坦ミラーを完成させた。(反射率の理論的解明)X線の表面反射率を理論的に計算するためのプログラムを作製し、表面凹凸の空間波長と反射率の関係を理論的に予測することが可能となった。理論計算から、約1mm以下の全空間波長領域が主なX線散乱成分を生んでいることが明らかになった。(反射率の評価)SPring-8 1kmビームラインBL29XULにおいて、反射率の測定を実施した。白金の臨界角である4.0mradの条件で測定を実施し、理想値の84%程度であった。表面粗さより予想される反射率は、92%程度であり予想よりも少なめに測定された。この差異は測定精度、白金の膜質の影響が考えられ、今後、検討予定である。(集光ミラーにおける集光効率測定への応用(応用展開))本実績を考慮し、X線集光ミラーの集光効率測定へ応用した。X線ミラーの性能は、回折限界の集光径が15keVにおいて48nmレベルである。本ミラーにノズル型EEMと回転球型EEMによりミラーの最終仕上げを行った結果、理想値に対して80%の集光効率を実現した。この結果は、硬X線ナノビームを用いた顕微鏡システムの性能向上に大きく寄与すると考えられる。

（超平面X射线反射镜的制作）我们利用喷嘴型EEM和旋转球进行数控加工，制作了在200μm以下的空间波长区域中RMS值为0.3nm的超平坦X射线反射镜-类型EEM。使用相移干涉显微镜对电子束蒸镀铂沉积前后的表面粗糙度进行调查，结果发现，铂沉积前后的表面粗糙度的形态没有变化，并且是超平坦的。镜子完成了。 （反射率的理论阐明） 我们创建了一个程序来理论上计算 X 射线的表面反射率，并且可以从理论上预测表面凹凸的空间波长与反射率之间的关系。理论计算表明，大约1毫米或更小的整个空间波长区域产生主要的X射线散射成分。 (反射率的评价) 在SPring-8 1km光束线BL29XUL处测定反射率。测量是在铂的临界角4.0mrad的条件下进行的，该值约为理想值的84%。根据表面粗糙度预期的反射率约为 92%，低于预期。这种差异被认为是由于测量精度和铂膜质量的影响造成的，并将在未来进行研究。 （在聚光镜的聚光效率测定中的应用（应用开发）） 考虑到这一经验，我们将其应用于X射线聚光镜的聚光效率的测定。 X射线镜的性能在15keV衍射极限聚焦直径下处于48nm水平。通过使用喷嘴型 EEM 和旋转球型 EEM 对这款镜子进行最终精加工，我们实现了与理想值相比 80% 的集光效率。这一结果被认为极大有助于提高使用硬 X 射线纳米束的显微镜系统的性能。

项目成果

Surface figuring and measurement methods with spatial resolution close to 0.1 mm for x-ray mirror fabrication

用于 X 射线镜制造的空间分辨率接近 0.1 毫米的表面造型和测量方法

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceeding of SPIE, Int.Soc.Opt.Eng 5921
• 作者: R.Matsumoto;M.Nakagaki;H.Mimura
• 通讯作者: H.Mimura