軟X線共鳴ラマン散乱スペクトル測定用湾曲結晶分光器の試作

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05554006
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 中井 俊一 宇都宮大学, 工学部, 教授 (70081429)
• 研究分担者: 柏倉 隆之 宇都宮大学, 工学部, 助手 (90261817)
• キーワード: 軟X線分光器 / 軟X線ラマン散乱 / 軟X線計測

研究概要

1.試作した軟X線ラマン散乱スペクトル測定用湾曲結晶分光器の性能評価
(1)分光結晶としてRAP(2d=26.12A)及びADP(2d=10.64A)を用いて、分解能のチェック、波長スキャン機構の信頼性のテストを行った。X線の励起には電子線を用いて行った。
(2)分光器を自動的にスキャンしデータ収集するシステムとしてパーソナルコンピュータを用いているが、その分光器駆動用、計測系制御用、データ処理用のプログラム開発を行った。
軟X線ラマン散乱スペクトルの測定
湾曲結晶分光器を高エネルギー物理学研究放射光実験施設に持込み、SiおよびSiO_2のSi-K吸収端における共鳴発光、共鳴オ-ジュスペクトルの測定を行った。実験は軟X線アンジュレータからの軟X線ビームをInSbを分光器結晶とする2結晶分光器により単色化し、Si単結晶に照射して行った。この単色化した放射光の光子エネルギーをSiのK吸収端の低エネルギー側から高エネルギー側まで10数点変えて、それぞれの励起エネルギーに対する発光スペクトルを測定を行った。その結果、吸収端より低エネルギー側で励起した場合、発光スペクトルのピークエネルギー値が励起光エネルギーの変化に対してリニアーに変化し、かつ発光スペクトルの形状が低エネルギー側に尾を引く形状を示すことからラマン散乱過程によるスペクトルであることが判明した。また発光スペクトルの強度が励起光エネルギーが吸収端に近づくにつれ、共鳴的に増大することから共鳴ラマン散乱スペクトルであることも判明した。同様の結果はSiO_2において得られた。
YbのYb-M発光スペクトルの測定
4f希土類元素であるYbのM発光スペクトルの測定を行い、Siの場合と同様のスペクトルを得た。
今後の課題
発光スペクトルは強度が弱いので測定に長時間必要とする。従って測定時間の短縮のため、検出器として位置敏感型検出器を使う必要があり、現在開発を計画しているところである。

研究成果

• [文献書誌] S.Nakai: "Polarized Cu L Absorption of Bi_2Sr_2Ca_<1-x>Y_xCu_2O_8(X=0.0,0.6)" Jpn.J.Appl.Phys. 32-2. 602-604 (1993)
• [文献書誌] S.Nakai: "Linear Dichroism in Ce 3d X-Ray Absorption of CeRh_3B_2" Physica 13. 186. 74-76 (1993)
• [文献書誌] T.Miyahara: "Resonant photoemission spectra of the valence and Ce 4d states of Ce Ru_2" J.Phys.Soc.Jpn. 62. 4129-4136 (1993)
• [文献書誌] N.Kozuka: "Polarized Ni-L_<2,3,> P-K and S-K Absorption Spectra in NiPS_3" UVSOR ACTIVITY REPORT. 21. 114-115 (1994)
• [文献書誌] K.NOGUCHI: "VALENCE BAND RESONANT PHOTOEMISSION SPECTRA OF FePS_3" PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT. 11. 30 (1994)
• [文献書誌] K.ODAGAWA: "SOFT X-RAY RESONANT RAMAN SCATTERING AND RESONANT AUGER ELECTRON SPECTROSCOPY" PHOTON FACTORY ACTIVITY REPORT. 11. 20 (1994)