2014 Fiscal Year Annual Research Report
石英製屈折レンズを用いる放射光マイクロ回折によるInGaN層のピンポイント評価
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25600151
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
木村 滋 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主席研究員 (50360821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 康彦 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (30416375)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 放射光 / 集光素子 / 屈折レンズ / 石英 / GaInN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，放射光の集光素子として良く使われるTa製ゾーンプレートは集光可能なＸ線のエネルギー範囲が20 keV以下に限られる．これは，位相ゾーンプレートのゾーンを形成するTaが，これより高エネルギーのX線に対しては，十分な位相差を付与できないことに起因する本質的な問題である．この問題を解決するため，高エネルギー用X線集光素子として実績のある屈折レンズを，これまで報告がない石英で作製することに挑戦し，レンズを試作した．X線に対する石英の屈折率は1に非常に近く，かつ，わずかに小さい（例えば，30 keVのX線に対する屈折率は1-5.07E-7）．このことは，X線が凹レンズでわずかにしか集光しないことを意味している．したがって，焦点距離を縮めるためには，多数の凹レンズを配置することにより行う必要がある．今回，レンズの開口cを100 μm に固定し，100 μm× 100 μmの放射光ビームを集光することを目指し，ビームの垂直方向，及び水平方向を，それぞれ，焦点距離200 mmと100 mmのレンズを，X線のエネルギー，20, 25, 30 keV用にそれぞれ作製した．これらレンズの作製にあたって，曲率半径Rとレンズ数Nについて，微細加工に最適な組み合わせを探索することを目的とし，それぞれのエネルギー用に3種類のレンズを1枚の石英基板に作製した．
集光性能測定は，高分解能マイクロ回折計に新たに屈折レンズ調整機構を組み込み，試料位置で金メッシュスキャンをすることにより，ビームサイズとフラックスの測定を実施した．測定されたビームサイズは全てのエネルギーで1-2μm程度であったまた，フラックスはすべての条件で，1E9 photons/秒以上あり，十分に実用可能な高エネルギーマイクロビームが形成できることが分かった．
これら集光ビームを使用し，GaInN結晶のIn組成ゆらぎと格子歪の関係を調べた．
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Research Products
(3 results)
