2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K20444
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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) |
木村 隆志 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50531472)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | X線ミラー / 集光 / 高精度ミラー / 精密加工 / 精密計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、「多層膜3次反射」と「超小型ミラー」というアイディアの導入により硬X線の微小集光の実現を目指している。本研究の開発項目として、超小型ミラー製造技術、多層膜ミラー作製技術、超小型KB集光システムの3つがある。
極めて高い精度が要求される硬X線を利用した実験の前段として、多層膜なしで反射する1keVの軟X線の集光を目的に、超小型ミラーによるKB集光システムを構築した。この研究の中で、全長2ｍｍの楕円筒ミラーを精度2nmレベルで作製することに成功した。作製方法として精密なマグネトロンスパッタ成膜技術を採用しており、将来の多層膜ミラーの形成装置と装置を兼ねている。高精度にミラーを作製するために、成膜条件と数値制御方法の改善を行った。全長2ｍｍと全長8ｍｍの2枚のミラーを新規に作製しSPring-8 BL25SUにおいて集光実験を実施した。その結果、100 nm以下の集光サイズを確認した。また、タイコグラフィによる評価において、小型ミラーの形状精度の評価も実施した。
本研究の大きな成果は、全長2ｍｍの小型ミラーを高精度に作製できた点である。従来のミラーは長さ20mm以上であり、その1/10サイズのミラーを2nmレベルで作製するためには、形状修正法の高分解能化が必須であり、本研究では100μｍレベルの空間分解能での形状修正を可能とした。本成果は将来のX線マイクロオプティックスにつながる成果である。
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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
当初の目標であった高精度な小型ミラーの作製に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
小型ミラーにより軟X線での理想的な集光が成功し、今後、硬X線を用いた集光実験に移行する。そのため小型ミラーへの多層膜形成法を確立する。集光ユニットは同ユニットを使用し硬Ｘ線ビームラインにおいて集光システムを構築する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症の影響でSPring-8での実験回数が減少した。そのためミラーの作製回数が減少した。次年度にミラーを作製するため繰り越した。
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Design of ultrashort Kirkpatrick-Baez mirror for soft x-ray nanofocusing2020
Author(s)
Takenori Shimamura, Yoko Takeo, Takashi Kimura, Hirokazu Hashizume, Yasunori Senba, Hikaru Kishimoto, Haruhiko Ohashi, and Hidekazu Mimura
Organizer
Advances in Metrology for X-Ray and EUV Optics IX,Optical Engineering + Applications, SPIE Optics + Photonics 2020 Digital Forum, Online Only
Int'l Joint Research
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