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2010 Fiscal Year Annual Research Report

新規X線集光光学系による細胞内元素分布の高速・高感度イメージング

Research Project

Project/Area Number 21700464
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

松山 智至  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10423196)

KeywordsX線ミラー / Kirkpatrick-Baez / X線顕微鏡
Research Abstract

本研究では,並列型Kirkpatrick-Baezミラー光学系を開発し,高密度X線ナノビームを形成することを目指している.並列型Kirkpatrick-Baezミラー光学系は,従来型のKirkpatrick-Baezミラー光学系に比べ縮小倍率の観点から光子密度をおよそ2倍以上に向上させることが可能である.本年度は,エッジ部が高精度に楕円形状に加工されたエッジミラーを完成させ,SPring-8にて集光実験を行った.エッジミラーを形状誤差10nm以下の楕円となるように,EEM加工装置と差分製膜法によって形状修正した.また,2枚のミラーを高精度にアライメントするために専用のミラーマニピュレータを開発した.本ミラーマニピュレータでは,2枚のミラーの入射角を2枚の相対位置関係を崩さないように調整することができる.また,ミラー間の直角度を接近させた状態で調整できるように回転中心をエッジ部分に配置した.実験はSPring-8 BL29XUL第2実験ハッチで行った.X線エネルギーを11.5keVにセットし,作製したX線ミラーに反射させた.まず初めに,1次元の集光特性の評価を行った.エッジから100umの場所では,縦46nm,横58nmの集光径(FWHM)が得られた.この結果,2枚のエッジミラーは高精度に作製されていることを確認した.さらに,2枚のミラーに反射させ,2次元集光を行った.この結果,縦横とも約200nmの集光径(FWHM)が得られた.理想値よりも悪化した理由としては,アライメントエラーが考えられ,今後アライメントシステムを改良し,高精度アライメントが可能なシステムを開発することで,顕微鏡に応用可能な高密度X線ナノビームを形成可能であると結論付けた.

  • Research Products

    (28 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] X線ナノ集光技術の現状とその利用に向けた将来展望「ミラー光学素子の開発およびその応用の現状と将来展望」2010

    • Author(s)
      三村秀和、松山智至
    • Journal Title

      放射光

      Volume: 23(3) Pages: 173-179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 走査型蛍光エックス線顕微鏡による細胞内元素マッピングの医学応用2010

    • Author(s)
      志村まり、松山智至
    • Journal Title

      放射光

      Volume: 23(4) Pages: 230-237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation study of four-mirror alignment of advanced Kirkpatrick-Baez optics2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama, et al.
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      Volume: 616 Pages: 241-245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Hard X-ray Imaging Optics with Two Pairs of Elliptical and Hyperbolic Mirrors2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama, et al.
    • Journal Title

      AIP Conf.Proc.

      Volume: 1234 Pages: 267-270

  • [Journal Article] Development of a one-dimensional Wolter mirror for an advanced Kirkpatrick-Baez mirror2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama, et al.
    • Journal Title

      Proc.SPIE

      Volume: 7802 Pages: 780202

  • [Journal Article] One-dimensional Wolter optics with a sub-50-nm spatial resolution2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama, et al.
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 35 Pages: 3583-3585

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高密度X線ナノビーム形成のための並列型Kirkpatrick-Baezミラー光学系の開発2011

    • Author(s)
      松山智至, 他
    • Organizer
      2011年精密工学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2011-03-14
  • [Presentation] 高密度X線ナノビーム形成のための並列型Kirkpatrick-Baezミラー光学系の開発2011

    • Author(s)
      脇岡敏之, 松山智至, 他
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(筑波市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 波動光学シミュレーションを用いたAdvanced Kirkpatrick-Baezミラー光学系の検討2011

    • Author(s)
      中森紘基, 他
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(筑波市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 色収差のない結像型硬X線顕微鏡構築のためのAdvanced Kirkpatrick-Baezミラー光学系の開発2011

    • Author(s)
      木谷直隆, 他
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(筑波市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] ミラー光学素子による硬X線顕微鏡の現状と4枚の非球面ミラーを用いた結像光学系の実現2011

    • Author(s)
      松山智至
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(筑波市)(invited)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] シミュレーションを用いた硬X線用形状可変ミラー設計に関する研究2011

    • Author(s)
      中森紘基, 他
    • Organizer
      2011年精密工学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 高能率高精度X線ミラー加工のためのIBF(Ioh Beam Figuring)システムの開発2011

    • Author(s)
      北村真一, 他
    • Organizer
      2011年精密工学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 硬X線集光用高精度形状可変ミラーの作製と評価2011

    • Author(s)
      今井将太, 他
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 硬X線集光用多層膜ミラーの開発2011

    • Author(s)
      横山光, 他
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 2次元硬X線Sub-10nm集光システムの構築2011

    • Author(s)
      横山光, 他
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      エポカルつくば(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] 硬X線集光用ナノ精度形状可変ミラーの開発(第2報)-形状可変ミラーを用いた波面制御の結果-2011

    • Author(s)
      今井将太, 他
    • Organizer
      2011年精密工学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2011-01-09
  • [Presentation] One-Dimensional Wolter Mirror for Achromatic Hard X-ray Microscopy2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama, et al.
    • Organizer
      Third GCOE International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪市)
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] Development of Side-By-Side Kirkpatrick-Baez mirror for high-density X-ray nanobeam2010

    • Author(s)
      T.Wakioka, et al.
    • Organizer
      Third GCOE International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪市)
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] Development of Advanced Kirkpatrick-Baez mirror for achromatic hard X-ray microscopy2010

    • Author(s)
      N.Kidani, et al.
    • Organizer
      Third GCOE International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪市)
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] Development of Wavefront Measurement Method for Hard X-ray Adaptive Optics System2010

    • Author(s)
      T.Kimura, et al.
    • Organizer
      Third GCOE International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪市)
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] Ray-tracing Analysis of a Graded Multilayer Mirror2010

    • Author(s)
      H.Yokoyama, et al.
    • Organizer
      Third GCOE International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪市)
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] 高密度X線ナノビーム形成のための並列型Kirkpatrick-Baezミラー光学系の開発2010

    • Author(s)
      脇岡敏之, 他
    • Organizer
      2010年精密工学会 秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2010-09-28
  • [Presentation] 4枚の非球面ミラーを用いた結像型硬X線顕微鏡の開発2010

    • Author(s)
      松山智至, 他
    • Organizer
      2010年精密工学会 秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2010-09-28
  • [Presentation] 硬X線集光用ナノ精度形状可変ミラーの開発2010

    • Author(s)
      今井将太, 他
    • Organizer
      2010年精密工学会 秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2010-09-28
  • [Presentation] Hard X-ray Imaging Optics with Elliptical mirrors and Hyperbolic Mirrors2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama, et al.
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics
    • Place of Presentation
      SanDiego (USA)
    • Year and Date
      2010-08-18
  • [Presentation] Nanometer Focusing of Coherent Hard X-rays with Ultraprecise Mirrors2010

    • Author(s)
      S.Matsuyama
    • Organizer
      EuroFEL Workshop on Photon Beamlines & Diagnostics
    • Place of Presentation
      DESY (Hamburg, Germany)(invited)
    • Year and Date
      2010-06-28
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UNO=16683&page=

URL: 

Published: 2012-07-19  

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