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Optical design for grazing incidence multilayer mirrors for high-spatial resolution imaging in soft X-ray region

用于软X射线区域高空间分辨率成像的掠入射多层镜的光学设计

基本信息

批准号：
20KK0312
负责人：
豊田光紀
金额：
$ 8.99万
依托单位：
Tokyo Polytechnic University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021 至 2023
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0312/
关键词：
多層膜ミラー軟X線斜入射斜入射光学系

项目摘要

フランス滞在の大きなテーマであった200-700eV領域用の斜入射結像ミラー光学設計の探索では、複数の新規解の探索に成功した。初めに、２つの球面ミラー（入射角60度）からなる１次元結像系を検討し、球面ミラーに動径座標のベキで表現される僅かな変形を与えることで球面収差と正弦条件を同時に補正する、複数のアプラナート解が存在することを明らかにした。次に、２つの１次元結像系を直交に配置する２次元結像光学系を検討した。その結果、ベキ関数による微小変形のみでは、１次元光学系では観察されない偏心収差(Trefoil項)が無視できない程度に生じることが分かった。これらの偏心収差の効果的な補正法として楕円Zernike多項式を提案した。楕円Zernike多項式は、直入射光学系の設計で広く使われるZernike多項式の定義域を楕円に拡張したもので、ミラー基板上で瞳形状が楕円となる斜入射ミラーでの収差補正に好適である。上述の設計解を始点として、ミラー基板に楕円Zernike多項式による微小変形を付加し、その光学特性を数値計算により最適化し評価した。その結果、２次元結像に好適な新奇のミラーデザインを見つけることに成功した。さらに、共同研究者と協同で多層膜ミラーの光学設計、とくに高反射率を与える物質対の検討を進めた。その他、パリ光学研究所、ドイツフラウンホーファー研究所とスロバキア科学アカデミーの３箇所で依頼講演(講義)を行い、本研究および関連する研究分野について議論および情報収集を行った。

The exploration of optical design for oblique incidence junction in the field of 200-700eV has been successful. The first two dimensions of the spherical surface (angle of incidence 60 degrees) and the first two dimensions of the spherical surface (angle of incidence 60 degrees) are discussed. The spherical surface is characterized by the motion of the radial coordinates. The spherical surface difference sine condition is corrected at the same time. The solution of the plurality of dimensions exists. Second, second and first dimensional imaging systems are orthogonal to each other. Second dimensional imaging optical systems are discussed. The result is that the first dimensional optical system has a small eccentricity difference (Trefoil term). A method for correcting the eccentricity of a polynomial is proposed. Zernike polynomials are widely used in the design of optical systems with direct incidence and inverse incidence. Zernike polynomials are widely used in optical systems with direct incidence and inverse incidence. The above design solution is based on Zernike polynomials, micro-shapes, and numerical calculations of optical properties. The result, the 2-D image is good, the novelty is good, and the success is good. In addition, co-researchers collaborated on the optical design of multilayer films, and the discussion of high reflectivity and substance pairs. The Institute of Optics, the Institute of Science and Technology, and the Institute of Science and Technology have three lectures (handouts). The research areas of this study are related to the collection of information.