X線自由電子レーザーの極限集光に向けた高安定な形状可変ミラーの開発
| Project/Area Number |
22K20407
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
井上 陽登 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (40966777)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
|
|---|
| Keywords | X線集光 / 形状可変ミラー / 圧電素子 / X線自由電子レーザー |
|---|
| Outline of Research at the Start |
超高ピーク強度を有するX線自由電子レーザー（XFEL）を小さくかつ高密度に集光することで，X線領域の新たな学問が拓かれつつある．しかし，原子スケールの短い波長を有するXFELを極限集光するためにはサブナノメートルの表面形状精度を有するミラーが不可欠であり，現状の製造技術では達成不可能である．そこで本研究では圧電素子の逆圧電効果を利用した形状可変ミラーを開発することで，この課題解決を試みる．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，X線自由電子レーザーを高い安定性の下極限的に集光することができるシステムの実現を目指し，形状可変ミラーの開発に取り組んでいる．本年度は，①積層構造のX線照射下における実証実験と，②新規接合方法を用いた積層ミラーの初期検討をした．
①に関して，昨年度までに金属常温接合，及び銀ナノ粒子を利用することで，新規積層構造ミラーを作製できることを確認していた．本年度はこれらのミラーを超高精度に研磨し，大型放射光施設であるSPring-8にてX線干渉計を構築し，動作確認の実証実験を行った．その結果，実験室と同様に変形することを確認した．しかし問題点として，平面研磨したはずのミラー基板に周期的な形状誤差が生じていた．これは研磨時に，電極の有無によって研磨レートが反射面内で不均一になることが原因であると考えた．
②上述した問題を解決するためには，接合層が電極の有無に関わらず均一であることが重要であると考えた．そこで，シリカナノ粒子を用いた新たな接合方法に着目した．シリカナノ粒子が入った溶液に水酸化カリウムを混合させる．この溶液を塗布することで，スライドガラスが接合できることが確認されている．我々は親水性を高めることで，圧電素子にも本手法で接合可能であることを見出した．
|
Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
