低損失X線ファイバおよび高機能X線光学素子の基礎的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07455150
• 研究種目: 一般研究(B)
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 宮崎 保光 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (00023169)
• 研究分担者: 黄 新民 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (00262973) ; 後藤 信夫 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60170461)
• キーワード: 多層膜反射鏡 / X線ビーム波 / X線機能素子 / X線導波路 / X線ファイバ / 散乱解析 / 屈折率分布 / 高性能X線吸収性シールド

研究概要

1 多層膜X線反射鏡の研究において、17層Pt/Si多層膜における反射率の入射角依存性、層数依存性、波長依存性などを明らかにし、膜厚の反射率に対する影響を明らかにした。また現在までに、さらに高い反射率を得るための物質の組合せを明らかにし、X線入射角度に対する膜厚の最適化を行なった。さらに現在、全入射角度での高反射率を得るため研究を行なっている。
2 結晶中の原子群を完全導体柱に見立て、結晶中に入射するX線ビームの透過・散乱特性の解析を行なった。原子(導体柱)の配列によってX線の散乱強度分布が示され、結晶中でのX線ビームの振る舞いについて基礎原理が明らかになった。現在は、さらに原子(導体柱)の数を増やし、より現実の結晶に近い状態の解析を行なっている。
3 X線収束素子の研究において、素子の分布状屈折率媒質内を伝搬する波動を解析するにあたり、基板とクラッドの損失を考慮して、波動伝搬法を用いた解析を進めている。コア層に誤差関数型の分布を持たせた分布状屈折媒質の解析を行なった結果、素子に入射するビーム幅に対する適切なコア層の分布幅および素子長を求め、最短収束素子長におけるビームの収束を確認できた。
4 単原子によるX線の散乱の解析により、これまでの原子を完全導体円柱に置換したモデルにより行なわれてきた解析では、原子内に存在する電子の分布を考慮していなかったが、これを内部に屈折率分布を持つ誘電体球のモデルを用いることで、より厳密なX線散乱の解析が行なえた。その結果、原子内の屈折率は入射X射の波長に依存していることが解った。
5 薄膜状、高性能X線吸収シールドの研究として、マイクロ波領域で用いられる電波吸収体を、多層膜構造に応用することによりX線領域での解析を行なった。また、多層膜におけ媒質間でのX線の透過・反射・散乱特性についての解析を行い、勾配分布型屈折率分布を持つ多層膜の特性として、X線の透過・反射を抑え、吸収効率が向上することが解った。

研究成果

• [文献書誌] Y.Miyazaki: "Electromagnetic Field Analysis of Optical Functional Devices Using Channel Waveguides" OFSET'95,Tianjin, China. C-98-C-104 (1995)
• [文献書誌] Y.Tashiro,Y.Miyazaki: "Electromagnetic Analysis of X-ray Focussing Devices Using Beam Propagation Method" OFSET'95,Tianjin, China. A-38-A-43 (1995)
• [文献書誌] K.Manabe,Y.Miyazaki: "A 3-D Boundary Element Analysis of EM Wave Scattering by a Perfectly Conducting Body with Vertexes" OFSET'95,Tianjin, China. A-32-A37 (1995)
• [文献書誌] J.Sonoda,Y.Miyazaki: "FD-TD Scattering Analysis of Elestromagnetic Pulse Wave by an Object Buried in Random Medium" OFSET'95,Tianjin, China. A-65-A-70 (1995)
• [文献書誌] K.Manabe,Y.Miyazaki: "A 3-D Boundary Element Analysis of EM Wave Scattering by a Perfectly Conducting Body with Edges and Corners" IEICE Trans. Electron.E78-C. 1460-1464 (1995)
• [文献書誌] Y.Miyazaki,K.Tanaka: "A Scattering Analysis of Laser Beam Wave by Groove Pits on Optical Memory Disk by Using FEM with BEM" Review of Progress in ACES 95 Symp.1062-1069 (1995)
• [文献書誌] S.Kikuchi,Y.Miyazaki: "Optical Mode Conversion by Magnetostatic Surface Waves in Optical Waveguide-Type Devices Using Cerium-and Bismuth-Doped Garnet Grystalline Films" Jpn. J. Appl. Phys.34. 2920-2924 (1995)
• [文献書誌] J.Minamoto,Y.Miyazaki: "Functional Characteristics of Optical Neural Computing Device Using Graded Index Waveguide" Jpn. J. Appl. Phys.34. 5621-5625 (1995)
• [文献書誌] 真鍋克也,宮崎保光: "ベクトル境界要素法を用いた完全導電性直方体による電磁波散乱の解析" 電気学会論文誌. 116-C. 22-26 (1996)
• [文献書誌] 宮崎保光: "円形断面光導波路のテ-パ接合部における電磁界の等角写像による考察" 電気学会論文誌. 116-C. 90-95 (1996)
• [文献書誌] 山崎茂,宮崎保光: "X線シールドにおけるナノメートル電磁波の透過・反射特性" 電子情報通信学会,マイクロ波研究会. NW95-37. 7-12 (1995)
• [文献書誌] Y.Miyazaki,T.Okuyama: "Electromagnetic Analysis of X-ray Focussing Devices Using Beam Propagation Method" 1996 Intern. Symp. on Antennas and Propagation, Chiba. E-10. (1996)
• [文献書誌] Y.Miyazaki: "Ultrafast Ultra-parallel Optoelectronics 4.5" Ohmsha, (1995)
• [文献書誌] Y.Miyazaki: "Integrated Optical Amplifiers using Active Thin Film Waveguides" Tata McGraw-Hill, (1996)