• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

4枚の形状可変ミラーを用いた硬X線アダプティブ集光光学系の開発

Research Project

Project/Area Number 15J00656
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

後藤 拓実  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsX線ミラー / 形状可変ミラー / 圧電素子 / 放射光施設 / X線自由電子レーザー / 精密計測
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,機械曲げ機構と圧電素子駆動型バイモルフミラーを組み合わせたハイブリッド型変形機構を持つ長尺形状可変ミラーの開発に取り組んだ.開発したミラーは,まず機械曲げ機構によりミラー基板両端に異なる曲げモーメントを与え,ミラーを近似的な非球面形状へと変形させ,その後残った高周期の形状誤差を圧電素子駆動型バイモルフミラーにより回折限界集光を達成可能な精度で形状を修正する.このようなシステムをとることで,圧電素子の担う変形量が減るため,圧電素子のドリフト量を減らし,形状の時間安定性が向上する.開発した長尺形状可変ミラーを用いて,変形テストを行ったところ,PV4 nmの精度で楕円形状を創成することに成功した.また,ミラー形状は2時間以上安定していることを確認し,高精度変形かつ長時間の安定性を有するミラーの変形機構の開発に成功した.
開発した長尺形状可変ミラーを用いてSPring-8にて一次元可変集光および,二次元集光実験を行った.一次元可変集光実験は,ミラーの入射角を変更することで,ミラーの開口数を変化させ異なる2つのサイズのX線集光ビームの形成を試みた.明視野ナイフエッジスキャン法により,集光径を評価したところ半値全幅で127 nmと253 nmという回折限界条件と同じサイズの集光ビームの形成に成功した.また,長尺形状可変ミラーを用いてKirkpatrick-Baezミラー集光光学系を構築し,二次元集光実験を行った.集光径の評価を行った結果156 nm (垂直) × 175 nm (水平)の回折限界条件とほぼ同等な大きさのX線二次元集光ビームの形成に成功した.また,集光ビームの形成後走査透過型顕微法を用いてTa製のスターチャートの計測を行ったところ,1時間の計測中もビームは安定しており,最小で100nmの構造を分解することに成功した.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Simulation and Experimental Study of Wavefront Measurement Accuracy of the Pencil-Beam Method2016

    • Author(s)
      T. Goto, S. Matsuyama, H. Nakamori, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Journal Title

      Synchrotron Radiation News

      Volume: 29 Issue: 4 Pages: 32-36

    • DOI

      10.1080/08940886.2016.1198674

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nearly diffraction-limited X-ray focusing with variable-numerical-aperture focusing optical system based on four deformable mirrors2016

    • Author(s)
      Satoshi Matsuyama, Hiroki Nakamori, Takumi Goto, Takashi Kimura, Krishna P. Khakurel, Yoshiki Kohmura, Yasuhisa Sano, Makina Yabashi, Tetsuya Ishikawa, Yoshinori Nishino, and Kazuto Yamauchi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 24801-24801

    • DOI

      10.1038/srep24801

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Size-changeable x-ray beam collimation using an adaptive x-ray optical system based on four deformable mirrors2016

    • Author(s)
      T. Goto, S. Matsuyama, H. Nakamori, H. Hayashi, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 9965 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1117/12.2238794

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hard X-ray nanofocusing using adaptive focusing optics based on piezoelectric deformable mirrors2015

    • Author(s)
      Takumi Goto, Hiroki Nakamori, Takashi Kimura, Yasuhisa Sano, Yoshiki Kohmura, Kenji Tamasaku, Makina Yabashi, Tetsuya Ishikawa, Kazuto Yamauchi, and Satoshi Matsuyama
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 86 Issue: 4 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1063/1.4916617

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 圧電駆動型ミラーと機械曲げ機構を組み合わせたアダプティブ集光システムによるX線集光ビームの形成2018

    • Author(s)
      後藤拓実.松山智至,林宏樹,山口浩之,園山純生,秋山和輝,中森紘基,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第31回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 圧電単結晶を用いた形状可変ミラーの開発2018

    • Author(s)
      林宏樹,後藤拓実,松山智至,山口浩之,中森紘基,佐野泰久,山内和人
    • Organizer
      第31回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械曲げ機構と圧電バイモルフミラーによるハイブリッド型形状可変ミラーの開発2018

    • Author(s)
      山口浩之,後藤拓実,松山智至,林宏樹,園山純生,秋山和輝,中森紘基,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第31回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 4枚の形状可変ミラーを用いたアダプティブX線光学系による硬X線コリメート光の形成2017

    • Author(s)
      後藤拓実,松山智至,林宏樹,中森紘基,佐野泰久,香村芳樹,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第30回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      兵庫,神戸芸術センター
    • Year and Date
      2017-01-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ビームサイズ可変X線集光光学系の開発-形状可変ミラーの形状制御プロセスの改良-2017

    • Author(s)
      林宏樹,後藤拓実,中森紘基,松山智至,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第30回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      兵庫,神戸芸術センター
    • Year and Date
      2017-01-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 圧電バイモルフミラーと機械曲げ機構を組み合わせたX線集光用システムの開発2017

    • Author(s)
      後藤拓実,松山智至,林宏樹,園山純生,秋山和輝,中森紘基,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] バイモルフ型形状可変ミラーのための低ドリフト制御プロセスの開発2017

    • Author(s)
      林宏樹,後藤拓実,山口浩之,中森紘基,松山智至,佐野泰久,山内和人
    • Organizer
      "2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 圧電バイモルフミラーと機械曲げ機構を組み合わせたハイブリッド型形状可変ミラーによる硬X線集光ビームの形成2017

    • Author(s)
      山口浩之,後藤拓実,林宏樹,松山智至,園山純基,秋山和輝,中森紘基,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第14回X線結像光学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of an adaptive x-ray focusing system based on the combination of piezoelectric bimorph mirror and mirror bender2017

    • Author(s)
      T. Goto, S. Matsuyama, H. Hayashi, J. Sonoyama, K. Akiyama, H. Nakamori, Y. Sano, and K. Yamauchi
    • Organizer
      International conference on X-ray optics and applications 2017 (XOPT'17) in OPIC2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of hybrid adaptive x-ray focusing system based on piezoelectric bimorph mirror and mirror bender2017

    • Author(s)
      T. Goto, S. Matsuyama, H. Hayashi, J. Sonoyama, K. Akiyama, H. Nakamori, Y. Sano, and K. Yamauchi
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of an x-ray adaptive optical system using four deformable mirrors for focusing and collimating2016

    • Author(s)
      T. Goto, S. Matsuyama, H. Nakamori, H. Hayashi, T. Kimura, K. P. Khakurel, Y. Kohmura, Y. Sano, M. Yabashi, T. Ishikawa, Y. Nishino, and K. Yamauchi
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics2016
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Ceter, California, US
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Two-stage Adaptive X-ray Focusing System using Four Piezoelectric Deformable Mirrors2016

    • Author(s)
      T. Goto, H. Nakamori, S. Matsuyama, H. Hayashi, T. Kimura, K. P. Khakurel, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, Y. Nishino, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Organizer
      13th International Conference on X-ray Microscopy (XRM2016)
    • Place of Presentation
      University of Oxford, Oxford, UK
    • Year and Date
      2016-08-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Size-controllable X-ray beam collimation using a two-stage adaptive Kirkpatrick-Baez mirror system based on piezoelectric deformable mirrors2016

    • Author(s)
      T. Goto, H. Nakamori, S. Matsuyama, H. Hayashi, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Organizer
      International Conference on X-ray Optics, Detectors, Sources, and their Applications 2016 (XOPT2016)
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A variable-numerical-aperture x-ray focusing system using a two-stage adaptive Kirkpatrick-Baez mirrors based on piezo electric deformable mirrors2016

    • Author(s)
      H. Hayashi, T. Goto, H. Nakamori, S. Matsuyama, T. Kimura, K. P. Khakurel, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, Y. Nishino, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Organizer
      International Conference on X-ray Optics, Detectors, Sources, and their Applications 2016 (XOPT2016)
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In-situ slope error measurement for adaptive hard x-ray focusing optics2016

    • Author(s)
      T. Goto
    • Organizer
      Advanced Optical Manufacturing and Testing Technologies (AOMATT2016)
    • Place of Presentation
      Suzhou, China
    • Year and Date
      2016-04-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二段アダプティブKBミラー光学系を用いた硬X線平行ビームの形成2016

    • Author(s)
      後藤拓実,中森紘基,松山智至,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉,東京理科大学野田キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 形状可変ミラーによる二段 KB ミラー集光光学系を用いた任意サイズ硬 X 線集光ビームの形成2016

    • Author(s)
      後藤拓実,中森紘基,松山智至,木村隆志,Krishna Prasad Khakurel,佐野泰久,香村芳樹,西野吉則,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第29回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉,東京大学柏の葉キャンパス
    • Year and Date
      2016-01-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a two-stage adaptive Kirkpatrick-Baez mirror system for hard x-ray focusing using piezoelectric deformable mirrors2015

    • Author(s)
      Takumi Goto, Hiroki Nakamori, Satoshi Matsuyama, Takashi Kimura, Krishna P. Khakurel, Yasuhisa Sano, Yoshiki Kohmura, Makina Yabashi, Yoshinori Nishino, Tetsuya Ishikawa and Kazuto Yamauchi
    • Organizer
      The 13th Symposium on X-ray Imaging Optics
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-10-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 形状可変ミラーを用いた二段Kirkpatrick-Baezミラー集光光学系による硬X線集光ビームの形成 -開口数制御による任意集光ビーム径の実現-2015

    • Author(s)
      後藤拓実,中森紘基,松山智至,木村隆志,Khakurel Krishna,佐野泰久,香村芳樹,西野吉則,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      宮城,東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of an adaptive K-B mirror for hard x-ray nanofocusing using piezoelectric deformable mirrors2015

    • Author(s)
      Takumi Goto, Satoshi Matsuyama, Hiroki Nakamori, Takashi Kimura, Yasuhisa Sano, Yoshiki Kohmura, Makina Yabashi, Tetsuya Ishikawa and Kazuto Yamauchi
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics2015
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, US
    • Year and Date
      2015-08-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi