部分回転楕円面ミラー型光学素子による硬X線自由電子レーザーの高強度集光ビーム形成

• 研究課題/領域番号: 25286095
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 湯本 博勝 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 光源・光学系部門, 研究員 (20423197)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 部分回転楕円面ミラー / X線集光光学素子 / X線自由電子レーザー / 超精密加工 / 表面形状計測 / 非球面 / 放射光 / X線光学素子 / X線ミラー / 形状計測 / 楕円面ミラー

研究成果の概要

部分回転楕円面集光ミラー型光学素子のための作製基盤技術である「高精度表面加工法」と「高精度表面形状計測法」を構築することで，従来作製できなかった1nm形状精度の高精度部分回転楕円面集光ミラーの開発に成功した．7keVのX線において85nm×125nm（半値幅）の2次元ナノ集光ビームを部分回転楕円面ミラーにより世界に先駆けて達成した．本ミラーとX線自由電子レーザーを組み合わせることで10の20乗(W/cm2)の超高フォトン密度集光ビームの形成が期待できる．

研究成果

• [雑誌論文] Stitching interferometry for ellipsoidal x-ray mirrors (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirokatsu Yumoto, Takahisa Koyama, Satoshi Matsuyama, Kazuto Yamauchi, and Haruhiko Ohashi
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultra-high-precision surface processing techniques for nanofocusing ellipsoidal mirrors in hard x-ray region (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Yumoto, T. Koyama, S. Matsuyama, K. Yamauchi, and H. Ohashi
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 9206 ページ: 920605-920605
  • DOI: 10.1117/12.2063146
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] Ellipsoidal mirror for two-dimensional nanofocusing in the hard x-ray region (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirokatsu Yumoto
  • 学会等名: XOPT2016 (International Conference on X-ray optics, detectors, sources, and their applications 2016)
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Japan
  • 年月日: 2016-05-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 硬X線用部分回転楕円面集光ミラーの作製と集光評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 湯本博勝、小山貴久、松山智至、香村芳樹、山内和人、石川哲也、大橋治彦
  • 学会等名: 2016年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京理科大学 野田キャンパス（千葉県野田市）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] X-ray Micro-focusing with Ellipsoidal Mirror (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirokatsu Yumoto
  • 学会等名: Microbeam Workshop for Macromolecular Crystallography
  • 発表場所: National Synchrotron Radiation Research Center (NSRRC) Hsinchu Taiwan
  • 年月日: 2016-03-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 硬X線用楕円面集光ミラー作製法と集光特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 湯本博勝、小山貴久、松山智至、香村芳樹、山内和人、石川哲也、大橋治彦
  • 学会等名: 第29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: 東京大学 柏の葉キャンパス（千葉県柏市）
  • 年月日: 2016-01-09
• [学会発表] Surface profiler for off-axis ellipsoidal mirror (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokatsu Yumoto, Takahisa Koyama, Satoshi Matsuyama, Kazuto Yamauchi, and Haruhiko Ohashi
  • 学会等名: IWXM2015(International Workshop on X-Ray Optics and Metrology)
  • 発表場所: Berkeley, California, USA
  • 年月日: 2015-07-13 – 2015-07-16
• [学会発表] X-ray micro-focusing with off-axis ellipsoidal mirror (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokatsu Yumoto, Takahisa Koyama, Satoshi Matsuyama, Yoshiki Kohmura, Kazuto Yamauchi, Tetsuya Ishikawa, and Haruhiko Ohashi
  • 学会等名: SRI2015(Synchrotron Radiation Instrumentation)
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2015-07-06 – 2015-07-10
• [学会発表] Development of fabrication methods for ellipsoidal focusing mirrors (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Yumoto, T. Koyama, S. Matsuyama, K. Yamauchi, and H. Ohashi
  • 学会等名: XRM2014: The 12th International Conference on X-Ray Microscopy
  • 発表場所: Melbourne Australia
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-10-31
• [学会発表] 硬X線用部分回転楕円面集光ミラーの作製－高精度非球面加工法によるミラー表面の形状修正加工－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 湯本博勝，小山貴久，松山智至，山内和人，大橋治彦
  • 学会等名: 2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 鳥取大学鳥取キャンパス，鳥取県鳥取市
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] 高精度形状計測法と非球面加工法を利用した硬Ｘ線楕円面集光ミラーの形状修正 (2014)
  • 著者名/発表者名: 湯本博勝、小山貴久、松山智至、山内和人、大橋治彦
  • 学会等名: 第27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: 広島国際会議場
• [学会発表] 硬X線用部分回転楕円面集光ミラーのための表面加工プロセスの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 湯本博勝、小山貴久、松山智至、山内和人、大橋治彦
  • 学会等名: 2014年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Deformable mirror and stitching interferometry for nano-focusing (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirokatsu Yumoto
  • 学会等名: APS-ESRF-SPring-8 Three-Way Optics Workshop
  • 発表場所: APS Argonne USA
• [学会発表] 硬X線用部分回転楕円面集光ミラーの開発－高精度形状修正加工法と高精度スティッチング表面形状計測法を利用したミラー作製－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 湯本博勝、小山貴久、松山智至、山内和人、大橋治彦
  • 学会等名: 2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 関西大学