太陽コロナダイナミクスを解明するナノ加工・計測技術による超高精度X線イメージング

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 26247031
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 坂尾 太郎 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (00225781)
• 研究協力者: 末松 芳法 ; 山内 和人 ; 松山 智至 ; 成影 典之
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 太陽物理学 / X線結像光学 / ナノ加工 / ナノ計測 / スペースオプティックス / 宇宙科学 / 量子ビーム

研究成果の概要

太陽コロナ中のプラズマダイナミクスを解明する上で鍵を握る、1秒角を上回る空間分解能でのX線イメージングを将来、宇宙からの太陽観測で実現することを目指し、これに必要な高精度の斜入射X線ミラーの開発研究を進めた。空間スケールに応じたミラー形状誤差の改善目標と、目標を実現するための研磨・計測アプローチを策定し、それに基づいたミラーの試作とSPring-8放射光施設でのX線結像性能評価を繰り返し、8 keVのX線に対し回折限界に到達する空間分解能(約0.1秒角)を持つX線ミラー試作に成功した。これにより高精度X線ミラーの国産開発のための技術的基盤を獲得した。

自由記述の分野

X線太陽物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

天体のX線撮像観測に用いられる斜入射ミラーは、波長の短いX線を精密に結像させるため、製作にナノレベルの加工精度と計測精度が必要である。米国のメーカーが撤退して以降、世界中で作れなくなっていた高精度斜入射ミラーを国産で開発することをめざして研究を進め、空間分解能が回折限界に到達する極めて高精度のミラーを実現することに成功した。研究を通じてミラーの加工と計測の方法論および技術基盤を国内に蓄積した。