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高次高調波を利用した超精密形状計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18821
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

三村 秀和  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30362651)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード精密計測 / 位相回復法 / X線ミラー / 集光 / 形状計測 / 波面計測 / 高次高調波 / 位相回復 / 超精密計測 / X線
研究成果の概要

精密なモノづくりにおいて最終的な精度を決定するのは計測である。計測できないものは作製できない。ミラーやレンズなどの光学素子の表面を測定する方法として光を用いた方法が長年研究開発されてきている。干渉計はその方法の一つであり、干渉させた光の強度データから形状情報を含む光の位相を測定する。光の位相測定では、用いる光の波長が短い方が高い精度が実現できる。
本研究では簡便かつ小型の可干渉性光源である高次高調波軟X線を用いた光学素子の精密計測法を確立した。本研究では、位相回復法をミラーによって集光された高次高調軟X線ビームに適応し高精度な波面計測に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

表面形状のナノ精度での評価は光を用いて行われている。波長の短いX線を用いれば測定精度の大幅な向上が期待できる。本研究では、高次高調波と呼ばれるコヒーレントな軟X線光源の利用を提案している。この光源は実験室ベースの小型の光源であり、将来的には汎用的な利用が可能になる。本研究では高次高調波を回転楕円ミラーにより集光し、その集光ビーむの波面誤差の計測に成功した。波長は10nmレベルであり、1/10程度の波面誤差精度であったとしても1nmレベルの精度を有しており、今後の超精密形状計測への利用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Soft x-ray nanobeam formed by an ellipsoidal mirror2020

    • 著者名/発表者名
      Yoko Takeo, Akihiro Suzuki, Hiroto Motoyama, Yoshinori Takei, Takehiro Kume, Yusuke Matsuzawa, Yasunori Senba, Hikaru Kishimoto, Haruhiko Ohashi, and Hidekazu Mimura1Applied Physics Letters
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 116 号: 12 ページ: 121102-121102

    • DOI

      10.1063/1.5144932

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 軟X線タイコグラフィを用いた回転楕円ミラーの形状評価2019

    • 著者名/発表者名
      竹尾陽子,鈴木明大,仙波泰徳,岸本輝,大橋治彦,三村秀和
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 回転楕円ミラーによる高NA集光ビームを用いた軟X線タイコグラフィ計測2019

    • 著者名/発表者名
      竹尾陽子、鈴木明大、仙波康徳、岸本輝、大橋治彦、三村秀和
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of precise ellipsoidal mirrors for soft x-ray nanofocusing,2018

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Mimura
    • 学会等名
      International Workshop on X-ray Optics and Application (IWXM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-12-27  

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