硬X線汎用光学系構築のための集光用形状可変ミラーの開発

• 研究課題/領域番号: 23860001
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 木村 隆志 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (50531472)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: X 線光学 / 超精密加工 / 超精密計測 / 計測工学 / X線集光 / X線ミラー / 補償光学 / 波面制御 / 収差補正 / 形状可変ミラー / 圧電素子

研究概要

本研究の目的は、回折限界集光を実現可能な変形精度を有する硬X線用形状可変ミラーを開発することである。フィゾー型干渉計を用いた印加電圧フィードバックシステムを構築することにより、形状可変ミラーを数nmの精度で非球面形状へ変形させることに成功した。SPring-8において集光性能評価を行い、形状可変ミラーを深さの異なる非球面形状に変形させることによって、回折限界条件下で様々なサイズの集光X線ビームを形成可能であることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] zoom condenser lens for diffractive and scanning microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kimura、Satoshi Matsuyama、Kazuto Yamauchi、Yoshinori Nishino、Coherent x-ray
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 21巻 号: 8 ページ: 9267-9267
  • DOI: 10.1364/oe.21.009267
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Experimental and simulation study of undesirable short-period deformation in piezoelectric deformable x-ray mirrors (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano. Y. Komura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4709499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an ultraprecise piezoelectric deformable mirror for adaptive X-ray optics (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano. Y. Komura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 523-524 ページ: 50-53
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.523-524.50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-nanometer focusing of hard x-rays by Kirkpatrick-Baez mirrors (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Yamauchi, et al.
  • 雑誌名: J.Phys. : Condens.Matter 巻: 23 号: 39 ページ: 394206-394206
  • DOI: 10.1088/0953-8984/23/39/394206
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-dimensional sub-10-nm hard X-ray focusing using laterally graded multilayer (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Mimura, et al.
  • 雑誌名: Nucl.Instrum.Methods.A 巻: 635 号: 1 ページ: S16-S18
  • DOI: 10.1016/j.nima.2010.11.047
  • 査読あり
• [学会発表] X線自由電子レーザーを用いた溶液中における試料構造解析法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 隆志
  • 学会等名: 北海道大学電子科学研究所平成２４年度研究交流会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
• [学会発表] パルス状コヒーレントX線溶液散乱法による溶液中試料構造の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村 隆志
  • 学会等名: 第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
• [学会発表] Development of Structure Analysis Method for Non-crystallized Sample using Focused X-ray Free Electron Laser (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, S. Matsuyama, Y.Nishino, K. Yamauchi
  • 学会等名: 13th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: CHATERAISE Gateaux Kingdom Sapporo (札幌)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Development of Deformable Mirror for Hard X-rays Diffraction Limited Focusing with Controllable Spot Size (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, S. Matsuyama, H.Mimura, H. Nakamori, S. Imai, H. Yokoyama, Y. Komura, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 11th International Conference on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Lyon ConventionCentre (France)
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] Development of wavefront characterization method for nearly diffraction-limited focused hard X-ray nanobeam (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, H. Mimura, H.Yumoto, S. Imai, S. Matsuyama, Y. Sano, K. Tamasaku, Y. Komura, Y. Nishino, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 4th international workshop on Metrology for X-ray Optics, Mirror Design, and Fabrication
  • 発表場所: Investigadors Residence Hall(Spain).
  • 年月日: 2012-07-04
• [学会発表] Development of an ultra-precise deformable mirror for x-ray focusing (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano, Y. Kohmura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 4th international workshop on Metrology for X-ray Optics, Mirror Design, and Fabrication
  • 発表場所: Investigadors Residence Hall(Spain).
  • 年月日: 2012-07-04
• [学会発表] Computational Study of Novel X-ray Focusing Optics with Zooming Function for X-ray Diffraction Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kimura, S. Matsuyama, K.Yamauchi, Y. Nishino
  • 学会等名: Coherence 2012
  • 発表場所: Hilton FukuokaSeahawk(福岡)
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] Development of piezoelectric deformable mirrors forX-ray focusing (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano, Y. Kohmura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: Coherence 2012
  • 発表場所: Hilton Fukuoka Seahawk(福岡)
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] Development of an ultraprecise piezoelectric deformable mirror for adaptive X-ray optics (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano, Y. Kohmura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 14th International Conference on Precision Engineering (ICPE2012)
  • 発表場所: Awaji Yumebutai International Conference Center(兵庫)
• [学会発表] Development of an adaptive hard X-ray focusing system with deformable mirrors (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Imai, H. Nakamori, S.Matsuyama, T. Kimura, Y. Kohmura, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • 発表場所: OsakaUniversity Nakanoshima Center (大阪)
• [学会発表] Development of ultraprecise piezoelectric deformable mirror for adaptive X-ray focusing (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano, Y. Kohmura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center (大阪)
• [学会発表] Development of piezoelectric deformable mirror for hard X-ray nanofocusing (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Matsuyama, T. Kimura, H.Nakamori, S. Imai, H. Yokoyama, J. Kim, R. Fukui, H. Mimura, Y. Sano, Y. Kohmura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: SPIE Optics+Photonics
  • 発表場所: San DiegoConvention Center (USA)
• [学会発表] Computational Study of Novel X-ray Focusing Optics with Zooming Function for X-ray Diffraction Microscopy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kimura
  • 学会等名: Coherence 2012
  • 発表場所: Hilton Fukuoka Seahawk (福岡市)
• [学会発表] Development of wavefront characterization method for nearly diffraction-limited focused hard X-ray nanobeam. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kimura
  • 学会等名: 4th international workshop on Metrology for X-ray Optics, Mirror Design, and Fabrication
  • 発表場所: Investigadors Residence Hall(Spain)
• [学会発表] Development of Deformable Mirror for Hard X-rays Diffraction Limited Focusing with Controllable Spot Size. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kimura
  • 学会等名: 11th International Conference on Synchrotron Radiation
  • 発表場所: Lyon Convention Centre(France)
• [学会発表] Development of Structure Analysis Method for Non-crystallized Sample (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kimura
  • 学会等名: 13th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: Gateaux Kingdom(札幌市)
• [学会発表] Development of an ultra-precise deformable mirror for hard X-ray nanofocusing (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, T.Kimura, S. Imai, Y. Kohmura, T. Ishikawa, Y. Nishino, K. Ymauchi
  • 学会等名: 7th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: Osaka University(大阪).
• [学会発表] Development of an Adaptive X-Ray Focusing Mirror with Large NA -Evaluation of Reproducibility of Deformable Mirror (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, H. Yokoyama, T. Kimura, H. Mimura, Y. Sano, Y. Kohmura, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 4th International Conferenceof Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center (大阪).
• [学会発表] Development of an adaptive hard X-ray focusing system with adaptive mirrors (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Imai, S. Matsuyama, H.Nakamori, T. Kimura, H. Yokoyama, H. Mimura, Y. Sano, Y. Kohmura, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 4th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: Osaka University Nakanoshima Center (大阪).
• [学会発表] Determination of Had X-ray Focusing Mirror Aberration using Phase Retrieval with Transverse Translation Diversity (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yokoyama, T. Kimura, H.Mimura, S. Imai, S. Matsuyama, Y. Kohmura, T. Ishikawa, K. Yamauchi
  • 学会等名: 4th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • 発表場所: OsakaUniversity Nakanoshima Center (大阪)
• [学会発表] Single-nanometer focusing of hard x-rays using novel adaptive optical system (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yamauchi, H. Mimura, T.Kimura, H. Yokoyama, H. Yumoto, S. Matsuyama, H. Nakamori, Y. Sano, Y. Nishino, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa
  • 学会等名: ACTOP11
  • 発表場所: Diamond Light Source (UK).
• [学会発表] Development of ultraprecise piezoelectric deformable mirror for adaptive X-ray focusing (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamori, S. Matsuyama, T.Kimura, S. Imai, H. Mimura, Y. Sano, K. Yamauchi
  • 学会等名: ACTOP11
  • 発表場所: DiamondLight Source (UK).