2017 Fiscal Year Annual Research Report
回転体ミラーによる次世代軟X線ナノビーム形成法の開発
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15H02041
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
三村 秀和 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30362651)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | X線集光 / 回転楕円ミラー / 形状修正 / 放射光 / 高次高調波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、回転体ミラーを用いた次世代の軟X線集光システムの開発を目的としている。特に、回転体ミラーを有効利用するため、回転体ミラーの照明光学系にリング集光ミラーを利用することを提案している。さらに、本研究では効率的に研究を推進させるため、東京大学における高次高調波施設とSPring-8の軟X線ビームラインの2か所においてミラーの評価を行う。実験頻度の高い高次高調波施設で得た基礎的な検討結果をSPring-8での集光実験に活用する。
平成29年度の目標は、SPring-8の軟X線ビームラインにおいて、当初の光学設計に近い、回転体ミラーの性能を確認すること、リング集光ミラーと回転体ミラーの形状修正を可能にすることであった。
前者に関して、平成29年度前半、SPring-8の集光実験において集光システムの温度環境安定化と制御系の改善を進めた結果、波長4nmの軟X線を集光サイズ約150nmに集光することに成功した。また、平成29年度後半では、位相回復法の一つであるタイコグラフィ法による集光波面計測を導入し、回転体ミラー内面の形状評価を可能とした。
後者に関して、平成29年度前半、マグネトロンスパッタ法による形状修正を可能とし200mm長の範囲において形状修正を実施した。後半では、追加成膜法により回転体ミラー内面の形状修正が可能であることも実験的に実証した。さらに、回転体ミラーの内面の形状計測のために、既存の真円度計測装置を改造し3次元的な形状誤差の評価を可能とした。
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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
平成28年度において、すでに高次高調波施設での集光実験において、300nmサイズ以下の集光サイズが確認でており、さらに、平成29年度にはSPring-8の軟X線ビームラインにおける集光実験において、波長4nmで150nmという従来報告されていない集光サイズが確認できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、マンドレル作製、形状転写による回転体ミラーの作製技術を確立した。さらに、回転体ミラー内面の形状修正を可能とした。今後、ミラーの精度向上には、ミラー形状計測手法の開発が重要である。本研究では、タイコグラフィ法による集光波面計測を導入しており、SPring-8での正確な形状評価が可能となった。実験頻度の高い高次高調波施設でも可能となれば、回転体ミラーの形状精度向上に活用できる。また、2段集光システムの前段に相当するリング集光ミラーをすでに作製をしている。SPring-8の軟X線ビームラインにおいて、リング集光ミラーの特性について評価を行なう。最終的に、リング集光ミラーと回転体ミラーによる2段集光システムを構築する。
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