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2018 年度 実績報告書

回転体ミラーによる次世代軟X線ナノビーム形成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02041
研究機関東京大学

研究代表者

三村 秀和  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30362651)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード軟X線 / X線ミラー / X線集光
研究実績の概要

本研究は回転体ミラーを用いた次世代の軟X線集光システムの開発を目的としている。特に、回転体ミラーを有効利用するため回転体ミラーの照明光学系にリング集光ミラーを利用することを提案している。本研究では効率的に研究を推進させるため、東京大学における高次高調波施設とSPring-8の軟X線ビームラインの2か所においてミラーの評価を行った。実験頻度の高い高次高調波施設で得た基礎実験結果をSPring-8の集光実験に活用した。
2018年度、2019年度では東京大学において波長10nm~20nm高次高調波の回転体ミラーによる集光を行い400nmの集光を確認した。また、SPring-8の軟X線ビームラインBL25SUにおいては、既存のビームラインに合わせた集光光学系を設計した。東京大学で開発したリング集光ミラーと回転体ミラーを導入し、2段集光システムを構築した。そして波長4nmの軟X線の200nm集光を確認した。集光ビームの評価は、ナイフエッジ法による評価と位相回復法の一つであるタイコグラフィ法を用いた評価を実施した。
本研究の当初の計画通り、提案した2段集光システムでは回転体ミラーの前段にビームストップが不要であり高いスループットの集光システムを完成させた。
理論的に可能な軟X線集光サイズは50nm以下である。集光サイズが大きかった原因は回転体ミラー内面の形状誤差である。主として電鋳による転写精度がこの形状誤差を決めている。今後ミラーの形状精度を向上させ、さらなる微小軟X線集光を目指す。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Soft x-ray nanobeam formed by an ellipsoidal mirror2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Takeo, A. Suzuki, H. Motoyama, Y. Takei, T. Kume, Y. Matsuzawa, Y. Senba, H. Kishimoto, H. Ohashi, H. Mimura
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 116 ページ: 121102

    • DOI

      10.1063/1.5144932

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Broadband nano-focusing of high-order harmonics in soft X-ray region with ellipsoidal mirro2019

    • 著者名/発表者名
      H. Motoyama, A. Iwasaki, Y. Takei, T. Kume, S. Egawa, T. Sato, K. Yamanouchi, H. Mimura
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 114 ページ: 241102

    • DOI

      10.1063/1.5091587

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the spatial coherence of soft X-ray beams with Fresnel mirrors at BL25SU of SPring-82019

    • 著者名/発表者名
      Y. Takeo, H. Motoyama, Y. Senba, H. Kishimoto, H. Ohashi, and H. Mimura
    • 雑誌名

      Journal of Synchrotron Radiation

      巻: 26 ページ: 756-761

    • DOI

      10.1107/S1600577519002583

    • 査読あり
  • [学会発表] 軟X線タイコグラフィを用いた回転楕円ミラーの形状評価2019

    • 著者名/発表者名
      竹尾陽子,鈴木明大,仙波泰徳,岸本輝,大橋治彦,三村秀和
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [学会発表] 回転楕円ミラーによるナノ集光ビームを用いた軟X線タイコグラフィ顕微鏡の開発2018

    • 著者名/発表者名
      竹尾陽子,鈴木明大,仙波泰徳,岸本輝,大橋治彦,三村秀和
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会

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公開日: 2021-01-27  

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