回折光学を用いた硬X線干渉顕微鏡の探索

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658138
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 疇地 宏 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (90135666)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 重森 啓介 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (50335395)
• Keywords: X線干渉系 / 位相型フレネルゾーンプレート / 位相型回折格子

Research Abstract

レーザー核融合における燃料プラズマ密度は,従来はX線の透過像を撮影するラジオグラフィーにより測定されていた.これは燃料を模擬したプラスチックによる光電吸収を測定するものである.しかし本来の核融合燃料プラズマには束縛電子が存在しないのでこの方法は利用できない.したがってミクロンの空間分解能をもつX線干渉顕微鏡が必要となっている.X線の干渉系は高密度プラズマ診断から生体観測に至るまで様々な分野での応用があるにもかかわらず,これまでの成功例は軟X線領域に限られていた.これは光源であるX線レーザーの講師エネルギーが軟X線領域に限られていることと,多層膜ミラーなどの光学素子を製作することがkeV以上の領域では原理的に困難であることが理由である.
本研究の目的は(1)X線干渉系の構成要素である回折光学素子の性能をテストすること,(2)回折光学を利用したX線干渉系の実現可能性を調べることである.
本年度の研究は以下の通りである.
1.X線の利用効率を最大にするために,位相型X線回折格子により1次とゼロ次の回折光の強度比を最適化した設計を行った.さらにこの設計に基づいて製作されたX線回折格子の回折強度比を測定し,設計通りの性能を持っていることを検証した.(疇地)
2.X線を平行ビームにするための位相型フレネルゾーンプレートの性能試験を行い,2.2ミクロンの空間分解能を得た.(疇地,重森)
3.高強度レーザーをAlターゲットに集光し点光源をつくり,位相型フレネルゾーンプレートによりX線の平行ビームを形成した(重森)

Research Products

• [Publications] Y.Tamari, H.Azechi: "High-Resolution Fresnel Zone Plate Imaging"Inertial Fusion Sciences and Applications 2001 (Elsevier, Parix). 871-874 (2002)
• [Publications] H.Azechi et al.: "Hydrodynamic Instability Experiments Conducted at the GEKKO/HIPER Laser Facility"Inertial Fusion Sciences and Applications 2001 (Elsevier, Parix). 80-83 (2003)