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2012 Fiscal Year Annual Research Report

硬X線汎用光学系構築のための集光用形状可変ミラーの開発

Research Project

Project/Area Number 23860001
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

木村 隆志  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (50531472)

Project Period (FY) 2011-08-24 – 2013-03-31
KeywordsX線集光 / X線ミラー / 補償光学 / 波面制御 / 収差補正 / 形状可変ミラー
Research Abstract

本年度は、まず昨年度の実験から得られた結果を元に、形状可変ミラーの再設計・試作を行った。寸法・設計を最適化した形状可変ミラーと、フィゾー型干渉計を用いたミラー形状のフィードバックシステムと組み合わせることにより、硬X線領域で回折限界集光を実現するために十分な、平均二乗誤差で10 nm以下の変形精度を実現した。並行して形状可変ミラー用の集光ユニットの開発も行い、板バネと精密アクチュエータを組み合わせた角度送り機構により、0.05 uradでの斜入射角の制御が可能であることを確認した。
これらの作製した形状可変ミラーと集光ユニットを組み合わせ、SPring-8において放射光を用いての集光実験を実施した。深さの異なる三種類の非球面形状に形状可変ミラーを変形させ、それぞれ回折限界サイズの集光X線ビームを形成することに成功した。また、ビームタイム中に計測した焦点近傍の集光X線の強度分布の情報をもとに、昨年度開発した波面誤差算出計算を行い、実際に光学系に存在する収差を検出可能であることも確認した。
また形状可変ミラーに意図的に形状誤差を与え、集光ビームの波面を制御することを試みた。その結果、形成された集光ビームには、事前に波動光学シミュレータで求めたものと同様の変化を計測することに成功した。このことから、本プロジェクトで開発した形状可変ミラーにより、波長以下の精度で集光X線の波面制御が行われていることを確認できた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Coherent x-ray zoom condenser lens for diffractive and scanning microscopy2013

    • Author(s)
      Takashi Kimura
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 21 Pages: 9267-9276

    • DOI

      10.1364/OE.21.009267

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental and simulation study of undesirable short-period deformation in piezoelectric deformable x-ray mirrors2012

    • Author(s)
      H. Nakamori, S. Matsuyama, S.Imai, T. Kimura, Y. Sano. Y. Komura, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, K. Yamauchi
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 83 Pages: 053701-1-053701-6

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4709499

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an Ultraprecise Piezoelectric Deformable Mirror for Adaptive X-Ray Optics2012

    • Author(s)
      Hiroki Nakamori
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 523 - 524 Pages: 50-53

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.50

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] パルス状コヒーレントX線溶液散乱法による溶液中試料構造の解析2013

    • Author(s)
      木村 隆志
    • Organizer
      第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Year and Date
      20130112-20130114
  • [Presentation] X線自由電子レーザーを用いた溶液中における試料構造解析法の開発2013

    • Author(s)
      木村 隆志
    • Organizer
      北海道大学電子科学研究所平成24年度研究交流会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20130111-20130111
  • [Presentation] Development of Structure Analysis Method for Non-crystallized Sample2012

    • Author(s)
      Takashi Kimura
    • Organizer
      13th RIES-Hokudai International Symposium
    • Place of Presentation
      Gateaux Kingdom(札幌市)
    • Year and Date
      20121213-20121214
  • [Presentation] Development of Deformable Mirror for Hard X-rays Diffraction Limited Focusing with Controllable Spot Size.2012

    • Author(s)
      Takashi Kimura
    • Organizer
      11th International Conference on Synchrotron Radiation
    • Place of Presentation
      Lyon Convention Centre(France)
    • Year and Date
      20120709-20120713
  • [Presentation] Development of wavefront characterization method for nearly diffraction-limited focused hard X-ray nanobeam.2012

    • Author(s)
      Takashi Kimura
    • Organizer
      4th international workshop on Metrology for X-ray Optics, Mirror Design, and Fabrication
    • Place of Presentation
      Investigadors Residence Hall(Spain)
    • Year and Date
      20120704-20120706
  • [Presentation] Computational Study of Novel X-ray Focusing Optics with Zooming Function for X-ray Diffraction Microscopy.2012

    • Author(s)
      Takashi Kimura
    • Organizer
      Coherence 2012
    • Place of Presentation
      Hilton Fukuoka Seahawk (福岡市)
    • Year and Date
      20120618-20120621

URL: 

Published: 2014-07-24  

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