| 研究課題/領域番号 |
21K20394
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
竹尾 陽子 東京大学, 物性研究所, 助教 (50910155)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 精密計測 / 形状計測 / X線ミラー / 波面計測 / 光学設計 |
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| 研究実績の概要 |
X線を成形・集光するために用いられる斜入射ミラーの設計は、従来、長手方向のみに曲率半径を持つ楕円柱面ミラーが主流であった。近年の計測・加工技術の向上により、長手方向だけでなく短手方向にも湾曲を持つ回転楕円面ミラーが実用化されてきた。回転楕円面ミラーは短手方向の曲率半径が小さいほど集光性能が高まるが、同時に形状誤差の測定がより困難になり最終的な形状精度を制限している。波長1 ~ 10 nmの軟X線集光ミラーの場合、表面形状には1 nmの精度が要求される。本研究は、10 mm程度の小さな曲率半径を持つ軟X線ミラーの、特に短手方向の形状誤差を高精度に計測することを目的とする。そのために、4本の白色干渉レーザープローブを用いた計測系を開発した。計測システムの温度ドリフト・角度誤差・位置誤差を補正するために、3本のレーザープローブを1 nmの精度で作製された平面に相対させた。残る1本を用いて、曲率半径27 mmの合成石英製回転楕円面ミラーの計測を実施した。ミラーの短手方向5 mmの範囲にわたってプローブを走査し、600 nmの形状誤差を5 nmの精度で計測した。この計測精度は目標とする精度に到達していないが、今後の計測システムの安定化及びより高精度に作製された測定対象サンプルへの変更により、1 nmの精度を持つ計測系の実現を目指す。同時に、アプリケーションの一つとして、鉛直方向と水平方向で独立な集光性能を持つ非点収差制御ミラーの高精度化を試みる。
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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
最終的な目標としている曲率半径10 mmには及ばないが、曲率半径27 mmという急峻な形状を持つミラーの短手方向プロファイル計測に成功している。また、非点収差制御ミラーの実証実験を行い、1:1000のアスペクト比を持つビームを形成した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は、計測方式の変更を行い、より高精度に短手方向形状誤差プロファイルを取得することが可能な波面計測手法を開発する。また、設計を複雑化した二回反射非点収差制御ミラーを設計し、その形状誤差を開発した波面計測とSPring-8における軟X線集光実験の双方から評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
測定サンプルとして円筒面ミラーを新しく発注するのではなく既存の軟X線ミラーに置き換えた。また、レーザー光源の選定及び納品に時間を要した。今年度は、レーザー光源とともに、より設計を複雑化した二回反射ミラーの測定に対応する計測システムのためのステージを購入する。
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