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2020 Fiscal Year Research-status Report

X線顕微鏡のためのアダプティブ反射レンズの開発

Research Project

Project/Area Number 20K21146
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

松山 智至  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10423196)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2022-03-31
KeywordsX線顕微鏡 / X線ミラー / 形状可変ミラー
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,X線用アダプティブ反射レンズを用いて波面収差を積極的に修正することで,超高分解能X線顕微鏡の実現可能性を検討している.初年度は,①光学系の設計,②形状可変ミラーの設計・解析,③波面計測法の検討,④形状可変ミラーの試作 を実施した.
①では,SPring-8のBL29XULに設置できる実用的な結像光学系を設計・性能予測を行った.光線追跡法と波動光学シミュレーションによってその性能予想を行い,広い視野と高い分解能を有することを確認した.
②では,形状可変ミラーの設計とその性能を有限要素法を使って解析した.予想される形状誤差の空間周波数とバンプ高さから,電極数と基板厚み等を決定した.また,各電極にかける電圧に対する応答関数(応答形状変形)を得ることで,形状誤差を修正するために必要な電圧分布をシミュレートした.
③では,有望な波面計測手法である,格子干渉計,微小点を用いる方法,反復的位相回復計算を用いる方法を様々な方向から検討した.格子干渉計では可能性のあるすべてのシステムエラー(格子作製誤差,カメラ作製誤差,格子のミスアライメント,カメラのミスアライメント)を検討した.微小点を用いる方法では,実際のX線顕微鏡を使たフィージビリティテストを実施した.また,すべての方法でシミュレーションを実施し,実現可能性の確認を行った.
④では形状可変ミラーを試作し,可視光干渉計を使って基礎特性の評価を行った.現在も更なる試作と評価を続けている途中である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

X線ミラーの設計・シミュレーション・試作を行うことができ,また,並行して波面計測法についても調査が進んだことから,計画通り順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

今後は,SPring-8においてその性能の評価を進めるとともに,さらに高い性能を有するアダプティブミラーの設計・試作を進めていく.

Causes of Carryover

実験開始時期が後ろ倒しになりSPring-8実験を十分に実施できなかったため次年度使用額が生じた.次年度においてはアダプティブミラーの試作とX線を使った評価を集中的に実施する.

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] X-Ray Single-Grating Interferometry for Wavefront Measurement and Correction of Hard X-Ray Nanofocusing Mirrors2020

    • Author(s)
      Yamada Jumpei、Inoue Takato、Nakamura Nami、Kameshima Takashi、Yamauchi Kazuto、Matsuyama Satoshi、Yabashi Makina
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 20 Pages: 7356~7356

    • DOI

      10.3390/s20247356

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 結像型 X 線顕微鏡における in-situ 波面計測手法の開発2021

    • Author(s)
      田中優人,松山智至,井上陽登,中村南美,山田純平,香村芳樹,矢橋牧名,表和彦,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第34回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] Wolter III 型 advanced KBミラーによる XFEL sub-10 nm 集光光学系の開発2021

    • Author(s)
      山田純平,松山智至,井上陽登,中村南美,田中優人,大坂泰斗,井上伊知郎,犬伏雄一,湯本博勝,小山貴久,大橋治彦,山内和人,矢橋牧名
    • Organizer
      第34回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] X線ミラーを用いたsub-5nm集光システムの開発2021

    • Author(s)
      井上陽登,松山智至,一井愛雄,山田純平,佐野泰久,山内和人
    • Organizer
      第34回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] 圧電素子駆動型形状可変ミラーを用いたX線sub-5nm集光システムの開発2021

    • Author(s)
      井上陽登,松山智至,田中優人,二村浩平,一井愛雄,山田純平,佐野泰久,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 結像型X線顕微鏡における波面計測手法の開発2021

    • Author(s)
      田中優人,松山智至,井上陽登,中村南美,山田純平,香村芳樹,矢橋牧名,表和彦,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Remarks] 名古屋大学松山研究室

    • URL

      https://x-ray.mp.pse.nagoya-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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