多層膜X線結像光学システムの開発研究

Research Project

Project/Area Number	06504001
Research Category	Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Astronomy
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	山下広順名古屋大学, 理学部, 教授 (80022622)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上田勝宣 (株)東芝生産技術研究所, 主任研究員難波義治中部大学, 工学部, 教授 (40029129) 田原譲名古屋大学, 理学部, 助手 (10135296) 国枝秀世名古屋大学, 理学部, 助教授 (00126856)
Project Period (FY)	1994 – 1996
Project Status	Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help	¥51,100,000 (Direct Cost: ¥51,100,000) Fiscal Year 1995: ¥8,500,000 (Direct Cost: ¥8,500,000) Fiscal Year 1994: ¥42,600,000 (Direct Cost: ¥42,600,000)
Keywords	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
Research Abstract	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。