| Project/Area Number |
23K17148
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
井上 陽登 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (40966777)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | X線顕微鏡 / 形状可変ミラー / 圧電素子 / 色収差無し / 薄板ミラー / 形状可変 |
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| Outline of Research at the Start |
結像型X線顕微鏡は，試料の内部を含めた広い領域を非破壊で高空間分解能観察できる．更に放射光X線と組み合わせることで，高度なX線分光分析を同時に実現できるため，オペランド計測に最も適している．しかし，高空間分解能観察と分光分析を同時に実現することは不可能であるとされてきた．この問題を解決するために，極限まで薄くした形状可変ミラーを複数枚組み合わせた新規光学系を開発する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，高い空間分解能と波長可変性を両立可能なX線顕微鏡を開発することを目標にし，極薄の形状可変ミラーに基づいた新規光学系を開発している．本年度は，①新規光学系の設計と，②極薄形状可変ミラーの初期検討をした．
①に関して，波動光学計算に基づき，新規光学系の設計を行った．計算の結果，ミラーを2枚使うことで9.4nm集光，4枚使うことで3.4nm集光が可能であることを確認した．また，光学系のアクセプタンスや開口数，基板サイズを考慮すると，ミラーの厚みを40um以下にする必要があることを確認した．
②に関して，厚み40um程度の薄板では，マウントの段階で大きな形状誤差が生じると考えられる．そこで，圧電素子を厚み40um程度まで薄化し，更に熱処理することにより，大変形可能な形状可変ミラーを作製した．これにより，マウントに起因した形状誤差も変形することで修正可能であると考える．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
厚み40umの薄いミラーが必要であること，及び形状可変ミラーが作製できることを確認した．
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| Strategy for Future Research Activity |
X線環境下での実証実験を目指して，極薄ミラーのマウント機構を検討する．圧電素子の物性を理解し，より大変形可能な薄い形状可変ミラーを作製する．必要に応じて別の単結晶圧電素子の利用も検討する．
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