| 研究課題/領域番号 |
16H06358
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
山内 和人 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10174575)
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| 研究分担者 |
松山 智至 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10423196)
佐野 泰久 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40252598)
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| 研究期間 (年度) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| キーワード | 超精密加工 / X線集光 / X線ミラー / 形状可変ミラー |
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| 研究実績の概要 |
本年度は，目的達成のための要素技術である以下の５つの項目を中心に実施した．①XFEL照射に対応可能な大面積ナノ精度加工の高度化，②形状可変ミラーの設計・作製，③形状可変ミラーの形状安定化法の確立，④集光X線波面の計測と補償光学に基づくミラー形状の創生．
①：数値制御EEM法や差分成膜法によって，ミラー上に存在する不要なうねり（ミラー変形では対応できない高空間周波数なもの）を除去する手法を確立・高度化した．これによって形状可変ミラーとして十分な精度を持つミラー基板を得ることができた．
②圧電バイモルフミラーと機械式ベント機構を持つハイブリッド形状可変ミラーを提案した．また，これを有限要素法に基づいて最適に設計した．形状可変ミラーのプロトタイプを作製し，干渉計を使って形状可変ミラーの性能を評価したところ，1nmの精度で形状を制御することに成功した．次年度以降は，本システムの本格的な運用と，長期間の安定性の評価を行うことで，高性能かつ実用的な形状可変ミラーが実現できると期待している．
③ピエゾ素子の変形ドリフトを低減するために，新しい電圧印加法を提案・高度化した．これによって通常の電圧印加時に比べて，変形した状態を長期間安定に維持することができた．
④X線グレーチング干渉計を使って高精度な波面計測を実施した．これに基づいて通常のX線集光ミラーの形状を差分成膜法で修正したところ，1nm以下の精度でミラー形状を修正することに成功した．本技術は，形状可変ミラーの最終調整に非常に有効であり，今後この手法の高度化と，さらに別の波面計測法を開拓する．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度に予定していた計画を順調に進めることができた．提案した新型形状可変ミラーがうまく機能したことを確認するなど，当初目的を達成した．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究として，①X線を用いた新型形状可変ミラーの評価，②形状可変ミラーの形状安定化法の高度化 を中心に進める予定である．
①では，実際のX線を用いた集光実験を進め，本形状可変ミラーを評価する．いくつかの異なる集光光学系を形状可変ミラーを変形させることで構築し，その性能と実用性を確認し，開発にフィードバックする．
②では，形状可変ミラーを長期間安定に運用するための手法を確立・高度化する．電圧印加を工夫する方法や，単結晶圧電素子を用いる方法，機械式ベント機構でピエゾミラーをアシストする方法などを試みる．
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