| 研究概要 |
本研究ではX線の反射率を多層薄膜に対して測定し,白色X線を用いれば簡便に多層薄膜の厚さの分析ができること(特許申請),左右対称に近いが微妙に縮尺の異なるX線反射パターンが得られることが分かり雑誌へ発表した.白色X線を試料に照射したとき,臨界エネルギーよりも小さなエネルギーは試料表面で反射し,大きなエネルギーのX線は試料中に侵入し屈折するという物理現象を応用した表面分析法である.類似の分析法は以前からあったが,検出器の飽和の問題が解決できず,実用化されていなかった.本研究では,この飽和の問題を解決し実用化の可能性が極めて高い方法として完成させることができた.実験結果を解析するための計算プログラムを独自に開発し,ソースファイルの公開と,自由にダウンロードできるような設定をWeb上でおこなった.また,等角反射角度とずれた位置でエネルギースペクトルを測定すると,エネルギースペクトルが低エネルギー側へシフトする事がわかった.このようなエネルギースペクトルのシフトは,理論計算と一致した.入射角度を固定し,検出器の角度を変化させながらエネルギースペクトルを測定することで,多層薄膜のキャラクタリゼーションが容易に行える事がわかった.さらに,乾電池式のX線発生源を用いた簡易・ポータブル型のX線反射率計測装置を自作し,ppm程度の濃度の微量元素の分析と表面分析ができることを示した.白色X線を入射した際に左右擬似対称なパターンが得られることに関しては,その本質の解明はできていないが,Yonedaウイングとの類似性があるため,表面粗さに関する化学情報を得られる可能性がある.以上,白色X線を照射しその反射されたり屈折されたX線のエネルギースペクトルの角度による変化と理論計算を比較することにより,表面を伝播するX線による物理現象を用いた新しい表面分析法を創出することができた.
|
