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2021 Fiscal Year Annual Research 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た.本年度は,①形状可変ミラーの性能評価,②波面計測法の検討,③X線テスト を実施した.①では,可視光干渉計を使って試作した形状可変ミラーの性能評価を実施した.形状可変ミラーに貼り付けた圧電素子上の電極に様々な電圧を印加することで,変形の大きさ・リニアリティ・再現性・安定性等を評価した.②では,有望な波面計測手法である,X線格子干渉計,X線微小点を用いる方法,X線像を反復的位相回復計算で解析する方法などを検討した.X線格子干渉計では性能向上を目指し様々なエラーを検討した.微小点を用いる方法では,実際のX線顕微鏡を使ったフィージビリティテストを実施した.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.③では,実際のX線を使って形状可変ミラーによる波面制御のデモ実験を実施した.試作した形状可変ミラーをSPring-8に設置して,大開口数集光光学系を構築した.X線干渉計を使ってその波面を正確にモニターしながら,波面収差をゼロにするように形状可変ミラーを変形させた.「波面収差計測+形状可変ミラー変形」のセットを何度か繰り返すことで,最終的に,λ/4程度まで波面収差を抑えることができた.これは回折限界まで集光できることを意味し,形状可変ミラーを使ってうまく波面を制御できることを実証した.

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] X-ray adaptive zoom condenser utilizing an intermediate virtual focus2021

    • Author(s)
      Matsuyama Satoshi、Yamaguchi Hiroyuki、Inoue Takato、Nishioka Yuka、Yamada Jumpei、Sano Yasuhisa、Kohmura Yoshiki、Yabashi Makina、Ishikawa Tetsuya、Yamauchi Kazuto
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 29 Pages: 15604~15604

    • DOI

      10.1364/OE.422723

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimal deformation procedure for hybrid adaptive x-ray mirror based on mechanical and piezo-driven bending system2021

    • Author(s)
      Inoue Takato、Nishioka Yuka、Matsuyama Satoshi、Sonoyama Junki、Akiyama Kazuteru、Nakamori Hiroki、Ichii Yoshio、Sano Yasuhisa、Shi Xianbo、Shu Deming、Wyman Max D.、Harder Ross、Kohmura Yoshiki、Yabashi Makina、Assoufid Lahsen、Ishikawa Tetsuya、Yamauchi Kazuto
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 92 Pages: 123706~123706

    • DOI

      10.1063/5.0070465

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 形状可変ミラーを用いたX線sub-5 nm集光システムの開発2022

    • Author(s)
      井上陽登,松山智至,田中優人,伊藤篤輝,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
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] 結像型 X 線顕微鏡を用いた波動伝搬ベースの位相イメージング2022

    • Author(s)
      田中優人,松山智至,井上陽登,山田純平,木村隆志,志村まり,香村芳樹,矢橋牧名,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] 高空間分解能な結像型X線顕微鏡のためのin-situ波面計測法の開発2022

    • Author(s)
      田中優人,松山智至,井上陽登,山田純平,香村芳樹,矢橋牧名,表和彦,石川哲也,山内和人
    • Organizer
      2022年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 機械学習を用いたX線顕微鏡像からの波面推定2022

    • Author(s)
      青戸仁志,田中優人,松山智至
    • Organizer
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] 単結晶圧電素子を用いた形状可変ミラーの開発2022

    • Author(s)
      上松航太、中林荘太、松山智至
    • Organizer
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [Presentation] 単結晶圧電素子を用いた形状可変ミラーの開発2022

    • Author(s)
      上松航太、中林荘太、井上陽登、松山智至
    • Organizer
      2022精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 機械学習を用いたX線顕微鏡像からの波面推定2022

    • Author(s)
      青戸仁志,田中優人,松山智至
    • Organizer
      2022精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 単結晶圧電素子を用いたX線用形状可変ミラーの開発2022

    • Author(s)
      中林荘太,上松航太,松山智至
    • Organizer
      2022精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] Development of hard X-ray sub-5-nm focusing system with an adaptive multilayer focusing mirror2022

    • Author(s)
      T. Inoue, S. Matsuyama, Y. Tanaka, Y. Ichii, J. Yamada, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Organizer
      14th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of image-based wavefront measurement for adaptive full-field X-ray microscopy2022

    • Author(s)
      Y. Tanaka, S. Matsuyama, T. Inoue, N. Nakamura, J. Yamada, Y. Kohmura, M. Yabashi, K. Omote, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Organizer
      14th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミラー光学系を用いた結像型X線顕微鏡の開発2021

    • Author(s)
      松山智至
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2021
    • Invited
  • [Presentation] ミラーベースのX線結像光学システム2021

    • Author(s)
      松山智至
    • Organizer
      SAGA-LSセミナー
    • Invited
  • [Presentation] Development of sub-5 nm focusing system based on precise deformable mirrors2021

    • Author(s)
      T. Inoue, S. Matsuyama, Y. Tanaka, K. Futamura, Y. Ichii, J. Yamada, Y. Sano, Y. Kohmura, M. Yabashi, T. Ishikawa, and K. Yamauchi
    • Organizer
      6th International Conference on X-ray Optics and Applications 2021 (XOPT2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Image-based wavefront measurement for full-field X-ray microscopy2021

    • Author(s)
      Y. Tanaka, S. Matsuyama, T. Inoue, N. Nakamura, J. Yamada, Y. Kohmura, M. Yabashi, K. Omote, T. Ishikawa, K. Yamauchi
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics2021
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 先端の分析法 第2版2022

    • Author(s)
      澤田 嗣郎、小澤 岳昌、北森 武彦、中村 洋(東京理科大学名誉教授)、藤浪 眞紀、宮村 一夫、石丸 洋一郎、浦野 泰照、加地 範匡、坂 真智子、鈴木 茂、瀬藤 光利、宗林 由樹、馬場 嘉信、船津 公人、本田 暁紀、末永 智一、宮野 博、本山 晃
    • Total Pages
      1072
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-737-4
  • [Remarks] 名古屋大学松山研究室

    • URL

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

URL: 

Published: 2022-12-28  

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