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2022 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

Research Project

Project/Area Number 19H00736
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

三村 秀和  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30362651)

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)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords軟X線 / X線ミラー / X線結像 / ウォルターミラー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ウォルターミラーを高精度化するとともに、高精度ウォルターミラーによる革新的なX線光学システムを開発する。具体的には波長1~10 nmの領域において、「シングルショットフェムト秒X線イメージングシステム」をX線自由電子レーザー施設SACLAに構築することが目的である。最終年度は下記の項目の研究を行った。
1.ウォルターミラー作製におけるマンドレルの高精度化と転写精度の向上:OAM法の導入によるマンドレルの高精度化を行った。新しくマンドレル加工装置を設計開発した。また、Ni電鋳の高精度化を図るとともに、銅電鋳法を試みた。電析条件の再検討により転写精度を向上させた。
2. 内面形状測定の確立:ミラー内面の形状計測を設計光学系において実施するために、SPring-8においてウォルターミラー用の波面計測光学系を構築した。
3.ウォルターミラー内面の形状修正法の開発:ミラー内面において有機粒子のジェット噴射加工により内面の形状誤差を修正できることを確認した。ミラー内面の高精度化を行い、SPring-8におけるタイコグラフィ計測により内面形状の変化を定量的に評価した。
4. 顕微ビームラインの光学設計:2021年度に構築したウォルターミラーによるXFELによる顕微イメージングを実施した。また、2波長での同時X線イメージングにより細胞観察を実施した。形状誤差が改善されたマンドレルを用いて作製されたウォルターミラーにより、X線イメージ像が大幅に改善されたことを確認した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Abrasive slurry jet machining system using polyurethane silica coreshell particles for internal surfaces of axisymmetric x-ray mirrors2023

    • Author(s)
      Shunya Yokomae, Yoko Takeo, Takenori Shimamura, Yasunori Senba, Hikaru Kishimoto, Haruhiko Ohashi, Hidekazu Mimura
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 94 Pages: 015106-1-7

    • DOI

      10.1063/5.0125242

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of soft x-ray monolithic Wolter mirror based on surface scanning measurement using touch probe2022

    • Author(s)
      Takehiro Kume, Kentaro Hiraguri, Yoichi Imamura, Yusuke Matsuzawa, Takahiro Saito, Hiroaki Miyashita, Yoko Takeo, Yasunori Senba, Hikaru Kishimoto, Haruhiko Ohashi,Hirokazu Hashizume, Hidekazu Mimura
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 93 Pages: 063101-1-9

    • DOI

      10.1063/5.0087171

  • [Presentation] 細穴放電加工の放射光高速X線撮像による解析2023

    • Author(s)
      工藤悠佑,山本祥大,内田大悟,山口豪太, 三村秀和
    • Organizer
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 高精度X線望遠鏡用電鋳ウォルターミラーの開発 ―内面形状計測システムの開発―2023

    • Author(s)
      伊藤駿佑,伊藤旺成,毛利柊太郎,山口豪太, 三村秀和
    • Organizer
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 高精度X線望遠鏡用電鋳ウォルターミラーの開発 ―内面成膜システムの開発―2023

    • Author(s)
      毛利柊太郎,伊藤旺成,伊藤駿佑,山口豪太, 三村秀和
    • Organizer
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 回転体ミラーと自由曲面X線ミラー2023

    • Author(s)
      三村秀和
    • Organizer
      第36回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 軟X線から硬X線領域にわたる放射光ミラーに関する研究開発2023

    • Author(s)
      三村秀和
    • Organizer
      第36回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] High-speed imaging of metal drilling using 100-keV X-rays at SPring-82022

    • Author(s)
      Hidekazu Mimura, Gota Yamaguchi, Keito Tamura, Hirokatsu Yumoto, Takahisa Koyam, Hidekazu Takano, Yujiro Hayashi, Makina Yabashi, Haruhiko Ohash
    • Organizer
      SPIE Optical Engineering + Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アクリル板と水のみによるガラス表面とシリコン表面の原子レベル平坦化2022

    • Author(s)
      三村秀和
    • Organizer
      第4回ナノ茶論
    • Invited
  • [Presentation] 超高分解能X線望遠鏡の実現に向けたNi電鋳ミラーの形状精度向上ーシミュレーションモデルの構築と遮蔽物配置による膜厚分布の均一化ー2022

    • Author(s)
      伊藤旺成,伊藤駿祐,毛利柊太郎,山口豪太,三村秀和
    • Organizer
      電気加工学会全国大会(2022)
  • [Presentation] X 線望遠鏡用ウォルターミラーの高精度作製プロセスの開発 ―電鋳プロセスにおけるミラー長手方向膜厚分布の均一化―2022

    • Author(s)
      伊藤旺成,伊藤駿佑,毛利柊太郎,山口豪太, 三村秀和
    • Organizer
      2022年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [Presentation] 細穴放電加工の放射光高速X線撮像による解析2022

    • Author(s)
      工藤悠佑,山口豪太,山本祥大,内田大悟,三村秀和
    • Organizer
      2022年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [Presentation] 小径工具を用いた金属ミーリング加工の放射光高速X線撮像による解析2022

    • Author(s)
      山本祥大,工藤悠佑,内田大悟,山口豪太,三村秀和
    • Organizer
      2022年度精密工学会秋季大会学術講演会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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