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2011 年度 実績報告書

In-situ軟X線集光ミラー形状修正システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22686017
研究機関東京大学

研究代表者

三村 秀和  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30362651)

キーワードX線ミラー / 軟X線 / ナノ精度 / 形状修正
研究概要

回転楕円型X線集光ミラーは、X線を色収差なく、高効率に集光可能であることから、様々なX線分析技術の性能向上に寄与する。しかしながら、必要な形状精度が高いこと、形状が非球面形状であることから、実用に供するミラーは実現していない。本研究では、高精度回転楕円型X線ミラー作製のための形状加工、形状転写、形状計測システムの開発を目指している。
平成23年度の研究項目(1)の2次元位相回復法による形状算出プログラムの改善では、鋭利なナイフエッジを集光点近傍に挿入し、複数の散乱パターンを利用するタイコグラフィー法を導入した。本手法を用いた位相回復シミュレータを開発し、計算によりその実現可能性を見出した。レーザーを用いた位相回復による波面計測システムを構築した。研究項目(2)の軟X線用ミラー作製では、回転楕円集光ミラーの作製プロセスの開発を進めた。EEMに基づくマンドレル加工装置と電鋳装置の開発を行った。EEM加工装置の開発では、2種類の新型EEMノズルの開発を行い100μmレベルの分解能での数値制御加工を可能にし、かつ複雑なマンドレル形状への対応を可能にした。電鋳装置の開発では、スルファミン酸ニッケル溶液を用い、精密なpHと電位制御により、常温化の電析において内部応力がほぼゼロに近い析出条件を見出した。その結果、表面粗さにおいて0.2nm(RMS)を達成し光学素子の表面として利用可能であることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の計画どおり、軟X線用の回転楕円集光ミラー作製のための、加工、計測、転写装置の準備が整い、軟X線集光ミラーの試作が可能となった。しかしながら、当該年度の作製を軟X線ミラーの作製を予定していたが、作製できなかった。

今後の研究の推進方策

軟X線を使用しての評価は、SPring-8などの光源を所有しているグループとの共同研究が不可欠であり、光源の状況に大きく作用される。そのため、本研究では、レーザー光源による形状評価を構築し、シミュレータによる性能予測を行うことで、軟X線光源を使用しなくても作製したX線ミラーの定量的な性能評価を行う体制を今後整えていく。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 位相回復法による回転体型軟X線集光ミラーの形状計測 -光学設計と理論的検討2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤貴宏
    • 学会等名
      2012年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス,東京都
    • 年月日
      20120314-20120316
  • [学会発表] ノズル型EEM(Elastic Emission Machining)における加工特性の向上2012

    • 著者名/発表者名
      武井良憲
    • 学会等名
      2012年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス,東京都
    • 年月日
      20120314-20120316
  • [学会発表] 回転楕円体型軟X線ミラーの光学設計と形状計測法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      斎藤貴宏
    • 学会等名
      第25回日本放射光学会年会、放射光科学シンポジウム
    • 発表場所
      鳥栖市民文化会館・中央公民館、佐賀県
    • 年月日
      20120106-20120109
  • [学会発表] 回転体型軟X線集光用高精度マンドレルの作製2012

    • 著者名/発表者名
      武井良憲
    • 学会等名
      第25回日本放射光学会年会、放射光科学シンポジウム
    • 発表場所
      鳥栖市民文化会館・中央公民館、佐賀県
    • 年月日
      20120106-20120109
  • [学会発表] Development of Focusing System for X-ray Free Electron Laser2011

    • 著者名/発表者名
      H. Mimura
    • 学会等名
      ASPEN2011
    • 発表場所
      香港、中国
    • 年月日
      20111116-20111118
  • [学会発表] Micro- and Nano- Focusing System for Japanese XFEL2011

    • 著者名/発表者名
      H. Mimura
    • 学会等名
      SPIE Optics and Photonics Annual Conference 2011
    • 発表場所
      サンディエゴ、アメリカ
    • 年月日
      20110820-20110824
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高精度X線ミラーの開発と硬X線ナノビーム形成

    • 著者名/発表者名
      三村秀和
    • 学会等名
      平成23年度多元技術融合光プロセス研究会
    • 発表場所
      臨界副都心センター,東京都
    • 招待講演
  • [備考] Mimura Gr ホームページ

    • URL

      http://www.edm.t.u-tokyo.ac.jp/7MimuraGr/MimuraGr.html

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公開日: 2014-07-24  

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