2019 Fiscal Year Annual Research Report
高精度ウォルターミラー作製による超短パルスX線イメージング法の開発
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19H00736
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 桂一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (00737926)
本山 央人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00822636)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ウォルターミラー / 軟X線 / 軟X線集光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Ｘ線の結像イメージングが可能なウォルターミラーを高精度化し、実際にＸ線自由電子レーザー、高次高調波などのコヒーレント軟X線光源を用いた結像イメージングシステムを構築する。さらに、後段に波面分割ミラーを導入し、多波長同時軟X線イメージング技術を確立することを目的としている。
ウォルターミラーは、高精度なマンドレルを作製しそれを電鋳法より転写することで作製している。高精度なマンドレルは作製可能であり、転写精度が最終的な形状精度を決定している。これを解決するためには、ミラー内面を直接に加工を行い形状誤差を修正する必要がある。
今年度、ウォルターミラー内面の加工技術と計測技術の開発を行った。加工技術では有機微粒子を利用した加工法を導入した。本加工法は微粒子を比重の軽い有機粒子を利用することで、金属表面の加工において良好な表面を得ることができる。計測技術は、既存の真円度計測装置をベースとした方法を採用した。ウォルターミラー内面の加工が可能であることを確認した。
さらに、現存技術によりウォルターミラーを作製し、東京大学にある高次高調波施設においてウォルターミラーを用いた軟Ｘ線結像イメージングシステムを構築した。また、X線自由電子レーザーＳＡＣＬＡにおける軟X線ビームラインにおいても、同様のシステムを構築した。その結果両施設おいて、数100nmの空間分解能での軟Ｘ線イメージングに成功した。
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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
当初予定していたウォルターミラー内面加工技術を確立し、既存のウォルターミラーを利用し軟X線結像実験に成功しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
Ｘ線自由電子レーザー施設において新規に光学系を構築し100nmの横分解能の軟X線イメージングを目指す。そのためには、ミラーの高精度化も不可欠である。
本研究の一つの目的である回転体ミラー内部の形状修正法の確立も装置開発を進めており、2020年度中に回転体ミラーの高精度化手法を確立する。2021年度に二つの技術を融合させる予定である。
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[Journal Article] Full-field microscope with twin Wolter mirrors for soft X-ray free-electron lasers2019
Author(s)
S. Egawa, S. Owada, H. Motoyama, G. Yamaguchi, Y. Matsuzawa, T. Kume, Y. Kubota, K. Tono, M. Yabashi, H. Ohashi, H. Mimura
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Journal Title
Optics Express
Volume: 27(23)
Pages: 33889-33897
DOI
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