回折限界を超える逆位相コンポジットゾーンプレートの実用設計

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12630
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: 篭島 靖 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (10224370)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: X線光学 / X線顕微鏡 / ゾーンプレート / 回折限界 / 回折積分

Outline of Annual Research Achievements

基盤研究（Ｃ）「回折限界を超えるＸ線用回折格子型集光素子の提案とシミュレーションによる原理検証」（H28～30年度）において，空間分解能の劣化を抑えつつ焦点深度を拡張可能な新しいタイプのX線光学素子である Inverse-phase composite zone plateを発案し [査読付プロシーディングスで発表]，シミュレーションを実行し空間分解能の劣化を8%にとどめ焦点深度を2倍にできる設計値を発見した[査読付論文で発表]．これにより当該研究の目的は達成された．しかしその設計値はゾーンの格子構造の最大アスペクト比が30を超えており，現状の加工技術では製作が困難である．本研究では，現状の加工技術で製作可能な回折限界を超える空間分解能と焦点深度が得られる実用性のある設計値を見いだすことを目的とする．
令和２年度の研究では，①複数のパラメータを網羅的に変化させて計算できるプログラムの開発，②設計パラメータの探索を進める計画であった．①の概要：パラメータを網羅的に変化させて計算できるプログラムを完成させた．変化させられるパラメータは，外側ZPの初期位相ζ，輪帯開口比ε，内側ZPと外側ZPのゾーン厚（t_in，t_ouのいずれも同じないし別々に設定できる）である．これにより，有力パラーメータの探索の効率が格段に上がった．②の概要：ほとんど先に進めなかった．Inverse-phase composite zone plateの実用場面として，軟Ｘ線領域にも探索領域を広げることにした．
令和元年度の成果を国際会議（XRM2020, 19-24 July 2020, Taipei）においての発表を予定し，査読付プロシーディングス原稿も投稿したが，国際会議がキャンセルされ原稿もキャンセルとなってしまった．国内会議でも発表しなかった．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

複数のパラメータを網羅的に変化させて計算できるプログラムは完成したが，有力パラーメータの探索がほとんど進んでいない．

Strategy for Future Research Activity

①設計パラメータの探索を続ける．軟Ｘ線領域にも探索領域を広げる．
②成果化：Ｘ線・ＥＵＶ結像光学シンポジウムおよび日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムにおいて研究の進捗状況を発表する．
発表を予定していた国際会議(15th International Conference on X-ray Microscopy; XRM2020)がキャンセルとなり，それに付随する査読付きプロシーディングスの投稿もキャンセルとなってしまったので，本研究の研究期間内での主要関連国際会議での発表は困難となった．設計パラメータとシミュレーション結果の論文化を図る．本研究の一部は指導学生の修士論文としてもまとめられる．

Causes of Carryover

国際会議(15th International Conference on X-ray Microscopy; XRM2020)がキャンセルとなったため，参加登録費，旅費を執行できなかった．